JPH08288154A - Switching device - Google Patents

Switching device

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JPH08288154A
JPH08288154A JP12202095A JP12202095A JPH08288154A JP H08288154 A JPH08288154 A JP H08288154A JP 12202095 A JP12202095 A JP 12202095A JP 12202095 A JP12202095 A JP 12202095A JP H08288154 A JPH08288154 A JP H08288154A
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JP
Japan
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switching
switching operation
switch
circuit
time
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JP12202095A
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Japanese (ja)
Inventor
Narishige Imoto
成勲 井本
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Individual
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Abstract

PURPOSE: To effectively switch connection between windings during loading without power failure by constituting a switching operation circuit by only a low-loss high-speed operation type switch element such as a semiconductor element having a self-turn-off function and allowing it to perform switching operation at a high speed by using an exclusive control circuit. CONSTITUTION: This device is composed of a power supply 1 as input power for primary side, resistance element 4 connecting in series with the power supply 1 to suppress the transition phenomenon generating during switching operation, switch element 3 short-circuiting both ends of a resistance element 4 in a normal state where no switching is performed, transformer TR1 provided with three primary windings, winding switching operation circuit 2 consisting of AC switches 21 to 26 that are composed of power MOSFETs for connecting serially primary windings a, b and c for the transformer TR1 in optional combination, control circuit 5 for issuing switching drive signals to the circuit 2, and load L connecting with the secondary side of the transformer TR1. Thus, its reliability, responsiveness and thermal loss can be improved and its production cost be also reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、負荷時に瞬間的な停電
もなしに変圧器の巻数比またはタップを切り換えること
ができる切換装置及び負荷時に瞬間的な停電もなしに負
荷電圧の極性を切り換えることができる切換装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching device capable of switching a winding ratio or a tap of a transformer without a momentary power failure during a load and a polarity of a load voltage without a momentary power failure during a load. The present invention relates to a switching device that can perform.

【0002】[0002]

【従来の技術】本出願人は先に、巻数比をディジタル的
に連続可変し高性能な電圧または電流調整ができる電気
調整器を提案した。第1発明は前記電気調整器用の巻数
比切換装置として活用されるものである。従来、負荷時
のタップや極性又は電気回路の切換装置には、機械式や
サイリスタスイッチを使用した切換装置などがある。
2. Description of the Related Art The applicant of the present invention has previously proposed an electric regulator capable of continuously changing the winding ratio digitally and adjusting the voltage or current with high performance. The first invention is utilized as a winding ratio switching device for the electric regulator. 2. Description of the Related Art Conventionally, a switching device using a mechanical type or a thyristor switch is known as a switching device for a tap, a polarity, or an electric circuit when a load is applied.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記サ
イリスタスイッチを使用した切換装置は回路構成が複雑
であり切換時間が比較的長いため切換時の短絡電流を抑
制するインピーダンス素子の発熱が大きく、切換時の負
荷への供給電圧の電圧変動があったり、又サイリスタス
イッチのオン抵抗が比較的高いため定常運転時の発熱も
大きいなどから、信頼性、応答性、性能、熱損失、コス
ト面で問題がある。そこで本発明の目的は以上のような
問題を解消した切換装置を提供し、より多方面に経済的
効果をもたらすことにある。
However, since the switching device using the above thyristor switch has a complicated circuit structure and the switching time is relatively long, the impedance element which suppresses the short-circuit current at the time of switching has a large heat generation, and at the time of switching. There is a problem in terms of reliability, responsiveness, performance, heat loss, and cost, because there are voltage fluctuations in the supply voltage to the load, and because the on resistance of the thyristor switch is relatively high, heat is generated during steady operation. is there. Therefore, an object of the present invention is to provide a switching device that solves the above problems and bring about economic effects in various fields.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明(請求項1に記載
の第1発明)の切換装置は、1次巻線または2次巻線が
複数個存在した変圧器において、負荷時に無停電で効率
よくそれらの巻線間の接続を切り換えるために切換時の
過渡現象抑制素子を設置せず、自己ターンオフ機能を持
った半導体素子、例えばFET、IGBT、GTO、S
ITなどの低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成し
た巻線切換操作手段と、前記巻線切換操作手段の切換動
作時に発生する過渡現象を抑制するために入力電源と前
記巻線切換操作手段との間に直列に接続されたインピー
ダンス素子と、前記巻線切換操作手段の切換動作をして
いない定常時には前記インピーダンス素子の両端を短絡
しているスイッチ素子と、前記巻線切換操作手段の切換
動作を所定の手順で高速に行わせる制御手段とから成る
ものである。
The switching device of the present invention (the first invention according to claim 1) is a transformer having a plurality of primary windings or secondary windings, and is uninterrupted during load. A semiconductor device having a self-turn-off function, for example, FET, IGBT, GTO, S
A winding switching operation means composed only of low loss high speed operation type switching elements such as IT, an input power source and the winding switching operation means for suppressing a transient phenomenon occurring at the time of switching operation of the winding switching operation means. An impedance element connected in series between the impedance switching element, a switching element that short-circuits both ends of the impedance element in a steady state when the switching operation of the winding switching operation means is not performed, and a switching operation of the winding switching operation means. And a control means for performing the operation at high speed according to a predetermined procedure.

【0005】本発明(請求項2に記載の第2発明)の切
換装置は、タップ付き変圧器において、負荷時に無停電
で効率よくタップを切り換えるために切換時の過渡現象
抑制素子を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半導
体素子、例えばFET、IGBT、GTO、SITなど
の低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成したタップ
切換操作手段と、前記タップ切換操作手段の切換動作時
に発生する過渡現象を抑制するために入力電源と前記タ
ップ切換操作手段との間に直列に接続されたインピーダ
ンス素子と、前記タップ切換操作手段の切換動作をして
いない定常時には前記インピーダンス素子の両端を短絡
しているスイッチ素子と、前記タップ切換操作手段の切
換動作を所定の手順で高速に行わせる制御手段とから成
るものである。
The switching device of the present invention (the second invention according to claim 2) is a tapped transformer, in which a transient phenomenon suppressing element at the time of switching is not installed in order to efficiently switch taps without interruption during load. , A semiconductor device having a self-turn-off function, for example, a tap switching operation means constituted only by a low-loss high-speed operation type switching element such as FET, IGBT, GTO, SIT, and a transient phenomenon occurring during the switching operation of the tap switching operation means In order to suppress the above, the impedance element connected in series between the input power source and the tap switching operation means, and both ends of the impedance element are short-circuited in a steady state when the tap switching operation means does not perform the switching operation. It is composed of a switch element and control means for performing the switching operation of the tap switching operation means at a high speed in a predetermined procedure.

【0006】本発明(請求項3に記載の第3発明)の切
換装置は、負荷に印加される電圧の極性を負荷時に無停
電で効率よく切り換えるために切換時の過渡現象抑制素
子を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半導体素
子、例えばFET、IGBT、GTO、SITなどの低
損失高速動作型スイッチ素子のみで構成した極性切換操
作手段と、前記極性切換操作手段の切換動作時に発生す
る過渡現象を抑制するために入力電源と前記極性切換操
作手段との間に直列に接続されたインピーダンス素子
と、前記極性切換操作手段の切換動作をしていない定常
時には前記インピーダンス素子の両端を短絡しているス
イッチ素子と、前記極性切換操作手段の切換動作を所定
の手順で高速に行わせる制御手段とから成るものであ
る。
In the switching device of the present invention (the third invention according to claim 3), a transient phenomenon suppressing element at the time of switching is installed in order to efficiently switch the polarity of the voltage applied to the load during the load without interruption. No, a semiconductor device having a self-turn-off function, for example, a polarity switching operation means composed only of low-loss high-speed operation type switching elements such as FET, IGBT, GTO, and SIT, and a transient occurring during the switching operation of the polarity switching operation means. In order to suppress the phenomenon, an impedance element connected in series between the input power source and the polarity switching operation means, and the impedance element is short-circuited at both ends in the steady state when the switching operation of the polarity switching operation means is not performed. And a control means for causing the switching operation of the polarity switching operation means to be performed at high speed in a predetermined procedure.

【0007】[0007]

【作用】上記構成より成る第1発明の切換装置は、1次
巻線または2次巻線が複数個存在した変圧器において、
負荷時にそれらの巻線間の接続を切り換える場合、切換
動作を開始してから切換動作を終了するまでの時間(切
換時間)が短いほど切換時に発生する短絡電流や過電流
のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自己タ
ーンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速動作
型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用の制
御回路で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡現象
の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率よく
巻線間の接続を切り換えることができる。例えば、パワ
ーMOSFETから成る交流スイッチで図1−(a)の
ような巻線切換操作回路を構成し専用の制御回賂で高速
動作させると僅か数マイクロ秒の時間で接続を切り換え
ることができる。この切換時の過渡現象として0.1ミ
リ秒〜0.4ミリ秒の間過電流が発生する。従って、こ
の切換動作時に電源と直列に抵抗素子などのインピーダ
ンス素子を0.1ミリ秒〜0.4ミリ秒間のみ接続する
ことにより過電流を抑制することができる。この場合、
前記抵抗素子の通電時間は非常に短いため前記抵抗素子
の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をしてい
ない定常時には前記抵抗素子の両端をスイッチ素子で短
絡しておくと前記抵抗素子にはほとんど電流が流れない
ので前記抵抗素子の定常時の発熱もほとんどなくなる。
過渡現象の影響が小さいときは前記抵抗素子は不要であ
る。切換時間を短くするほど切換時の過渡現象の影響が
小さくなるので切換装置の回路構成がよりシンプルにな
る。本発明の切換装置はその切換対象が変圧器の巻線で
なく抵抗、コンデンサー、リアクトル、各種電池などで
あってもよく、あらゆる電気的要素の効率のよい負荷時
切換装置として活用できる。
The switching device according to the first aspect of the present invention having the above-described structure is a transformer having a plurality of primary windings or secondary windings.
When switching the connection between these windings during load, the shorter the time from the start of switching operation to the end of switching operation (switching time), the more transient phenomena such as short-circuit current and overcurrent that occur during switching will occur. The effect is small. Therefore, if the switching operation circuit is composed only of low-loss, high-speed operation type switching elements such as semiconductor elements having a self-turn-off function, and the switching operation is performed at a high speed by a dedicated control circuit, a transient phenomenon suppression circuit is specially constructed. Even if it is not installed, the connection between the windings can be efficiently switched during a load without an interruption. For example, if a winding switching operation circuit as shown in FIG. 1- (a) is configured by an AC switch composed of a power MOSFET and operated at a high speed with a dedicated control circuit, the connection can be switched in only a few microseconds. As a transient phenomenon at the time of this switching, an overcurrent is generated for 0.1 ms to 0.4 ms. Therefore, overcurrent can be suppressed by connecting an impedance element such as a resistance element in series with the power supply for 0.1 ms to 0.4 ms during this switching operation. in this case,
Since the energization time of the resistance element is very short, the electric capacity of the resistance element is very small. Further, when both ends of the resistance element are short-circuited by the switch elements in the steady state where the switching operation is not performed, almost no current flows through the resistance element, so that the steady-state heat generation of the resistance element is almost eliminated.
When the influence of the transient phenomenon is small, the resistance element is unnecessary. The shorter the switching time is, the smaller the influence of the transient phenomenon at the time of switching becomes, so that the circuit configuration of the switching device becomes simpler. The switching device of the present invention may be switched to a resistor, a capacitor, a reactor, various batteries or the like instead of the winding of the transformer, and can be utilized as an efficient load switching device for all electrical elements.

【0008】上記構成より成る第2発明の切換装置は、
タップ付き変圧器において、負荷時にタップを切り換え
る場合、切換時間が短いほど切換時に発生する短絡電流
や過電流のような過渡現象の影響が小さくなる。従っ
て、自己ターンオフ機能を持った半導体素子などの低損
失高速動作型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成
し、専用の制御回路で切換動作を高速に行わせると、特
別に過渡現象の抑制回賂を設置しなくても負荷時に無停
電で効率よくタップの接続を切り換えることができる。
例えば、パワーMOSFETから成る交流スイッチで図
2−(a)のようなタップ切換操作回路を構成し専用の
制御回路で高速働作させると僅か数マイクロ秒の時間で
接続を切り換えることができる。この切換時の過渡現象
として0.1ミリ秒〜0.4ミリ秒の間過電流が発生す
る。従って、この切換動作時に電源と直列に抵抗素子な
どのインピーダンス素子を0.1ミリ秒〜0.4ミリ秒
間のみ接続することにより過電流を抑制することができ
る。この場合、前記抵抗素子の通電時間は非常に短いた
め前記抵抗素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切
換動作をしていない定常時には前記抵抗素子の両端をス
イッチ素子で短絡しておくと前記抵抗素子にはほとんど
電流が流れないので前記抵抗素子の定常時の発熱もほと
んどなくなる。過渡現象の影響が小さいときは前記抵抗
素子は不要である。切換時間を短くするほど切換時の過
渡現象の影響が小さくなるので切換装置の回路構成がよ
りシンプルになる。本発明の切換装置はその切換対象が
変圧器の巻線でなく抵抗、コンデンサー、リアクトル、
各種電池などであってもよく、あらゆる電気的要素の効
率のよい負荷時切換装置として活用できる。
The switching device of the second invention having the above-mentioned structure is
In a tapped transformer, when the taps are switched at the time of load, the shorter the switching time, the smaller the influence of transient phenomena such as short-circuit current and overcurrent generated at the time of switching. Therefore, if the switching operation circuit is composed of only low-loss, high-speed operation type switching elements such as semiconductor elements having a self-turn-off function, and the switching operation is performed at a high speed by a dedicated control circuit, transient phenomena are suppressed. You can efficiently switch the tap connection without a power failure even without installing.
For example, if a tap switching operation circuit as shown in FIG. 2- (a) is configured by an AC switch composed of a power MOSFET and a dedicated control circuit is operated at high speed, the connection can be switched in a time of only a few microseconds. As a transient phenomenon at the time of this switching, an overcurrent is generated for 0.1 ms to 0.4 ms. Therefore, overcurrent can be suppressed by connecting an impedance element such as a resistance element in series with the power supply for 0.1 ms to 0.4 ms during this switching operation. In this case, since the energization time of the resistance element is very short, the electric capacity of the resistance element becomes very small. Further, when both ends of the resistance element are short-circuited by the switch elements in the steady state where the switching operation is not performed, almost no current flows through the resistance element, so that the steady-state heat generation of the resistance element is almost eliminated. When the influence of the transient phenomenon is small, the resistance element is unnecessary. The shorter the switching time is, the smaller the influence of the transient phenomenon at the time of switching becomes, so that the circuit configuration of the switching device becomes simpler. In the switching device of the present invention, the switching target is not the winding of the transformer but the resistor, the capacitor, the reactor,
It may be various batteries or the like, and can be utilized as an efficient load switching device for all electric elements.

【0009】上記構成より成る第3発明の切換装置は、
負荷に印加される電圧の極性を負荷時に切り換える場
合、切換時間が短いほど切換時に発生する短絡電流や過
電流のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自
己ターンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速
動作型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用
の制御回賂で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡
現象の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率
よく極性を切り換えることができる。例えば、パワーM
OSFETから成る交流スイッチで図4−(a)のよう
な極性切換操作回路を構成し専用の制御回路で高速動作
させると僅か数マイクロ秒の時間で極性を切り換えるこ
とができる。この切換時の過渡現象として、0.01ミ
リ秒〜0.4ミリ秒の間過電流が発生する。従って、こ
の切換動作時に電源と直列に抵抗素子のようなインピー
ダンス素子を0.01ミリ秒〜0.4ミリ秒間のみ接続
することにより過電流を抑制することができる。この場
合、前記抵抗素子の通電時間は非常に短いため前記抵抗
素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をし
ていない定常時には前記抵抗素子の両端をスイッチ素子
で短絡しておくと前記抵抗素子にはほとんど電流が流れ
ないので前記抵抗素子の定常時の発熱もほとんどなくな
る。過渡現象の影響が小さいときは前記抵抗素子は不要
である。切換時間を短くするほど切換時の過渡現象の影
響が小さくなるので切換装置の回路構成がよりシンプル
になる。本発明の切換装置は交直流用として使える。
The switching device of the third invention having the above structure is
When the polarity of the voltage applied to the load is switched during the load, the shorter the switching time, the less the influence of transient phenomena such as short-circuit current and overcurrent that occur during the switching. Therefore, if the switching operation circuit is composed only of low-loss, high-speed operation type switching elements such as semiconductor elements having a self-turn-off function and the switching operation is performed at high speed by a dedicated control circuit, the transient suppression circuit The polarity can be switched efficiently without interruption during load without installing. For example, power M
When the polarity switching operation circuit as shown in FIG. 4- (a) is configured by an AC switch composed of OSFET and a dedicated control circuit is operated at high speed, the polarity can be switched in only a few microseconds. As a transient phenomenon at the time of this switching, an overcurrent is generated for 0.01 millisecond to 0.4 millisecond. Therefore, at the time of this switching operation, an overcurrent can be suppressed by connecting an impedance element such as a resistance element in series with the power supply for only 0.01 ms to 0.4 ms. In this case, since the energization time of the resistance element is very short, the electric capacity of the resistance element becomes very small. Further, when both ends of the resistance element are short-circuited by the switch elements in the steady state where the switching operation is not performed, almost no current flows through the resistance element, so that the steady-state heat generation of the resistance element is almost eliminated. When the influence of the transient phenomenon is small, the resistance element is unnecessary. The shorter the switching time is, the smaller the influence of the transient phenomenon at the time of switching becomes, so that the circuit configuration of the switching device becomes simpler. The switching device of the present invention can be used for AC / DC.

【0010】[0010]

【実施例】次に本発明の実施例について、図面を用いて
詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0011】(第1実施例)第1実施例の切換装置は、
第1発明において1次巻線の個数が3個の場合の実施例
であり、図1−(a)に示すように、1次側の入カ電圧
としての電源1と切換動作時に発生する過渡現象を抑制
するために電源1と直列に接続されたインピーダンス素
子4と、切換動作をしていない定常時にはインピーダン
ス素子4の両端を短絡しているスイッチ素子3と、1次
巻線を3個設けた変圧器TR1と、変圧器TR1の1次
巻線a、b、cを任意の組合せで直列接続するためにパ
ワーMOSFETから成る交流スイッチ21〜26で構
成した巻線切換操作回路2と、巻線切換操作回路2を高
速動作させる制御回路5と、変圧器TR1の2次側に接
続された負荷Lとから成る。
(First Embodiment) The switching device of the first embodiment is
This is an embodiment in the case where the number of primary windings is three in the first invention, and as shown in FIG. 1- (a), the power source 1 as the input voltage on the primary side and the transient generated during the switching operation. In order to suppress the phenomenon, an impedance element 4 connected in series with the power supply 1, a switching element 3 in which both ends of the impedance element 4 are short-circuited in a steady state without switching operation, and three primary windings are provided. A transformer TR1 and a winding switching operation circuit 2 composed of AC switches 21 to 26 composed of power MOSFETs for connecting the primary windings a, b and c of the transformer TR1 in series in an arbitrary combination; It comprises a control circuit 5 for operating the line switching operation circuit 2 at high speed, and a load L connected to the secondary side of the transformer TR1.

【0012】上記の回路構成において、巻線切換操作回
路2の交流スイッチ21〜26及び3が初期状態として
図1−(c)の状態1にある時、状態1から状態2に転
移するときの各交流スイッチは制御回路5の動作指令に
よって次の、、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ22,24,26をそれ
ぞれ閉にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25をそれ
ぞれ開にする。 、の働作から遅れ時間0.1〜0.4ミリ秒後にス
イッチ3を閉にする。 図1−(c)の状態2から状態3に転移するときの各交
流スイッチは制御回路5の動作指令によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ22,24を閉、26開
にする。 、の動作に続いてスイッチ25を閉にする。 、の動作から遅れ時間0.1〜0.4ミリ秒後にス
イッチ3を閉にする。 図1−(c)の状態3から状態4に転移するときの各交
流スイッチは制御回路5の動作指令によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ22,26を閉、24を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ23を閉にする。 、の動作から遅れ時間0.1〜0.4ミリ秒後にス
イッチ3を閉にする。 図1−(c)の状態4から状態5に転移するときの各交
流スイッチは制御回路5の動作指令によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ26を閉、22,24を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ23を閉にする。 、の動作から遅れ時間0.1〜0.4ミリ秒後にス
イッチ3を閉にする。 ここで、の動作との動作と及びの動作のそれぞれ
の間の時間遅れは数マイクロ秒であるからの動作と
の動作及びの動作は同時または前後しても問題ない。
の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量または要求
される性能によって調整される。変圧器TR1の巻線の
数が多くなっても同じ動作手順が使える。又の動作の
代わりに電源電圧を下げての動作の代わりに電源電圧
を元に戻す方法も取れる。図1−(b)は2次巻線の個
数が3個の場合の実施例であり、動作原理は図1−
(a)と同様である。
In the above circuit configuration, when the AC switches 21 to 26 and 3 of the winding switching operation circuit 2 are initially in the state 1 of FIG. 1- (c), when the state 1 transits to the state 2. Each AC switch operates according to the operation command of the control circuit 5 in the following procedure. , Switch 3 is opened. Then, the switches 21, 23 and 25 are opened respectively. , The switches 22, 24 and 26 are closed. Then, the switches 21, 23 and 25 are opened respectively. The switch 3 is closed after a delay time of 0.1 to 0.4 msec from the action of. Each AC switch when transitioning from state 2 to state 3 in FIG.
It operates according to the procedure of ,,,. , Switch 3 is opened. Then, the switches 21, 23 and 25 are opened respectively. Following the operations of and, the switches 22 and 24 are closed and 26 is opened. , The switch 25 is closed. The switch 3 is closed after a delay time of 0.1 to 0.4 milliseconds from the operation of. Each AC switch when transitioning from state 3 to state 4 in FIG.
It operates according to the procedure of ,,,. , Switch 3 is opened. Then, the switches 21, 23 and 25 are opened respectively. Following the operation of, the switches 22 and 26 are closed and 24 is opened. , The switch 23 is closed. The switch 3 is closed after a delay time of 0.1 to 0.4 milliseconds from the operation of. Each AC switch when transitioning from state 4 to state 5 in FIG.
It operates according to the procedure of ,,,. , Switch 3 is opened. Then, the switches 21, 23 and 25 are opened respectively. , The switch 26 is closed and the switches 22 and 24 are opened. , The switch 23 is closed. The switch 3 is closed after a delay time of 0.1 to 0.4 milliseconds from the operation of. Here, since the time delay between each of the operations and and is several microseconds, there is no problem even if the operations and and the operations are simultaneous or before and after.
The operation delay time is adjusted by the electric capacity of the switching device or the required performance. The same operating procedure can be used even if the number of windings of the transformer TR1 increases. A method of returning the power supply voltage to the original instead of the operation of lowering the power supply voltage instead of the above operation can also be taken. FIG. 1- (b) shows an embodiment in which the number of secondary windings is 3, and the operation principle is shown in FIG.
It is similar to (a).

【0013】(第2実施例)第2実施例の切換装置は、
第2発明において変圧器の1次側にタップの数が3個あ
る場合の実施例であり、図2−(a)に示すように、1
次側の入力電圧としての電源1と切換動作時に発生する
過渡現象を抑制するために電源1と直列に接続されたイ
ンピーダンス素子4と、切換動作をしていない定常時に
はインピーダンス素子4の両端を短絡しているスイッチ
素子3と、1次巻線のタップを3個設けた変圧器TR3
と、変圧器TR3のタップT1、T2、T3を任意に切
り換えるためにパワーMOSFETから成る交流スイッ
チ61〜63で構成したタップ切換操作回路6と、タッ
プ切換操作回路6を高速動作させる制御回路7と、変圧
器TR3の2次側に接続された負荷Lとから成る。
(Second Embodiment) The switching device of the second embodiment is
This is an embodiment in the case where the number of taps on the primary side of the transformer is three in the second invention, and as shown in FIG.
The power supply 1 as the input voltage on the next side and the impedance element 4 connected in series with the power supply 1 in order to suppress a transient phenomenon that occurs during the switching operation, and the impedance element 4 are short-circuited at the steady state when the switching operation is not performed. Transformer 3 with switching element 3 and three taps on the primary winding
A tap switching operation circuit 6 composed of AC switches 61 to 63 composed of power MOSFETs for arbitrarily switching the taps T1, T2, T3 of the transformer TR3; and a control circuit 7 for operating the tap switching operation circuit 6 at high speed. , A load L connected to the secondary side of the transformer TR3.

【0014】上記の回路構成において、タップ切換操作
回路6の交流スイッチ61〜63及び3が初期状態とし
て図2−(c)の状態1にある時、状態1から状態2に
転移するときの各交流スイッチは制御回路7の動作指令
によって次の、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ61、62、63を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ62を閉にする。 、の動作から遅れ時間0.1〜0.4ミリ秒後にス
イッチ3を閉にする。 図2−(c)の状態2から状態3に転移するときの各交
流スイッチは制御回路7の動作指令によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ61、62、63を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ63を閉にする。 、動作から遅れ時間0.1〜0.4ミリ秒後にスイ
ッチ3を閉にする。 図2−(c)の状態3から状態4に転移するときの各交
流スイッチは制御回路5の動作指令によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の働作に続いてスイッチ61、62、63を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ61を閉にする。 、の動作から遅れ時間0.1〜0.4ミリ秒後にス
イッチ3を閉にする。 ここで、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ秒
であるからの動作との動作は同時または前後しても
問題ない。の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量
または要求される性能によって調整される。変圧器TR
1の巻線の数が多くなっても同じ動作手順が使える。又
の動作の代わりに電源電圧を下げてま4の動作の代わ
りに電源電圧を元に戻す方法も取れる。図2−(b)は
2次側にタップが3個ある場合の実施例であり、動作原
理は図2−(a)と同様である。図3−(a)、(b)
は他の実施例であり、図3−(a)について以下説明す
る。タップ切換操作回路8の交流スイッチ81〜86が
初期状態として図3−(c)の状態1にある時、状態1
から状態2に転移するときの各交流スイッチは図3−
(c)の<切換中12>に示すように制御回路13の動
作指令によって次の、、の手順で動作する。 、スイッチ81を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ82を開にする。 、の動作に続いてスイッチ84を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ81を開にする。
In the above circuit configuration, when the AC switches 61 to 63 and 3 of the tap changeover operation circuit 6 are initially in the state 1 of FIG. 2 (c), the transition from the state 1 to the state 2 is performed. The AC switch operates according to the operation command of the control circuit 7 in the following procedure. , Switch 3 is opened. , The switches 61, 62 and 63 are opened. , The switch 62 is closed. The switch 3 is closed after a delay time of 0.1 to 0.4 milliseconds from the operation of. Each AC switch when transitioning from state 2 to state 3 in FIG.
It operates according to the procedure of, and. , Switch 3 is opened. , The switches 61, 62 and 63 are opened. , The switch 63 is closed. , The switch 3 is closed after a delay time of 0.1 to 0.4 milliseconds from the operation. Each AC switch when transitioning from state 3 to state 4 in FIG.
It operates according to the procedure of, and. , Switch 3 is opened. The switches 61, 62 and 63 are opened following the operation of. , The switch 61 is closed. The switch 3 is closed after a delay time of 0.1 to 0.4 milliseconds from the operation of. Here, since the time delay between the operation and the operation is several microseconds, there is no problem even if the operation and the operation are synchronized with each other or before and after. The operation delay time is adjusted by the electric capacity of the switching device or the required performance. Transformer TR
The same operating procedure can be used even if the number of windings of 1 increases. It is also possible to lower the power supply voltage instead of the above operation and restore the power supply voltage to the original instead of the operation of 4. FIG. 2- (b) is an embodiment when there are three taps on the secondary side, and the operation principle is the same as that of FIG. 2- (a). Fig. 3- (a), (b)
Is another embodiment, and will be described below with reference to FIG. When the AC switches 81 to 86 of the tap switching operation circuit 8 are in the state 1 of FIG. 3- (c) as an initial state, the state 1
Fig. 3 shows each AC switch when transitioning from state to state 2.
As shown in <Changing 12> in (c), the operation is performed in the following procedure according to the operation command of the control circuit 13. , Switch 81 is closed. , The switch 82 is opened. , The switch 84 is closed. , The switch 81 is opened.

【0015】(第3実施例)第3実施例の切換装置は、
第3発明において負荷に印加される電圧の極性を切り換
える場合の実施例である。図4−(a)に示すように、
入力電圧としての電源1と切換動作時に発生する過渡現
象を抑制するために電源1と直列に接続されたインピー
ダンス素子4と、切換動作をしていない定常時にはイン
ピーダンス素子4の両端を短絡しているスイッチ素子3
と、極性を切り換えるためにパワーMOSFETから成
る交流スイッチ91、92で構成した極性切換操作回路
9と、極性切換操作回路9を高速動作させる制御回路1
0と、負荷Lとから成る。
(Third Embodiment) The switching device of the third embodiment is
It is an embodiment in the case of switching the polarity of the voltage applied to the load in the third invention. As shown in FIG. 4- (a),
The power source 1 as an input voltage and the impedance element 4 connected in series with the power source 1 in order to suppress a transient phenomenon that occurs during the switching operation, and both ends of the impedance element 4 are short-circuited during the steady state when the switching operation is not performed. Switch element 3
And a polarity switching operation circuit 9 composed of AC switches 91 and 92 composed of power MOSFETs for switching the polarity, and a control circuit 1 for operating the polarity switching operation circuit 9 at high speed.
0 and load L.

【0016】上記の回路構成において、極性切換操作回
路9の交流スイッチ3、91、92が初期状態として<
スイッチ3が閉−スイッチ91が開−スイッチ92が閉
>であるとすると、この初期状態から他の極性の状態に
転移するときの各交流スイッチは制御回路9の動作指令
によって次の、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ91を開にする。 、の動作に続いてスイッチ92を閉にする。 、の動作から遅れ時間0.01〜0.4ミリ秒後に
スイッチ3を閉にする。この場合の遅れ時間は負荷Lの
種類によって調整される。 ここで、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ秒
であるからの動作との動作は同時または前後しても
問題ない。図4−(b)は他の実施例であり以下動作原
理を説明する。極性切換操作回路11の交流スイッチ1
11〜114が初期状態として<スイッチ113が閉−
他のスイッチはすべて開>であるとすると、この初期状
態から他の極性の状態に転移するときの各交流スイッチ
は制御回路12の動作指令によって次の、、、
の手順で動作する。 、スイッチ111を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ112を開にする。 、の動作に続いてスイッチ114を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ111を開にする。
In the above circuit configuration, the AC switches 3, 91, 92 of the polarity switching operation circuit 9 are set in the initial state <
Assuming that the switch 3 is closed-the switch 91 is open-the switch 92 is closed>, each AC switch at the time of transition from this initial state to a state of another polarity is It works according to the procedure. , Switch 3 is opened. , The switch 91 is opened. The switch 92 is closed following the operation of. , The switch 3 is closed after a delay time of 0.01 to 0.4 milliseconds. The delay time in this case is adjusted according to the type of load L. Here, since the time delay between the operation and the operation is several microseconds, there is no problem even if the operation and the operation are synchronized with each other or before and after. FIG. 4- (b) shows another embodiment, and the operation principle will be described below. AC switch 1 of the polarity switching operation circuit 11
11 to 114 are in the initial state <the switch 113 is closed-
Assuming that all the other switches are open>, each AC switch at the time of transition from this initial state to the state of another polarity is
It works according to the procedure. , Switch 111 is closed. , The switch 112 is opened. , The switch 114 is closed. , The switch 111 is opened.

【0017】[0017]

【発明の効果】上記作用を奏する第1発明、第2発明及
び第3発明はいずれも負荷時に瞬間的な停電もなしに効
率よく電気回路を切り換えることができるため、従来の
機械式やサイリスタスイッチを使用した切換装置などに
みられる0.01秒〜0.3秒レベルの瞬間的停電や瞬
間的電圧変動をなくすことができる。又従来の装置に比
べて信頼性、応答性、熱損失、重量、コストを大幅に改
良することができる。よって、本発明の切換装置により
今後非常に経済的で信頼性の高い小型軽量の電圧調整、
電流調整が可能となる。
In each of the first, second and third inventions having the above-mentioned operation, the electric circuit can be efficiently switched without a momentary power failure at the time of load, so that the conventional mechanical or thyristor switch can be used. It is possible to eliminate the momentary power outage and the momentary voltage fluctuation of 0.01 second to 0.3 second level, which are found in a switching device using the. Moreover, reliability, responsiveness, heat loss, weight, and cost can be greatly improved as compared with the conventional device. Therefore, the switching device of the present invention will be very economical and highly reliable small and lightweight voltage adjustment in the future,
The current can be adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1発明に関わる切換装置の第1実施例を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a switching device according to the first invention.

【図2】第2発明に関わる切換装置の第2実施例を示す
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the switching device according to the second invention.

【図3】第2発明に関わる切換装置の他の実施例を示す
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the switching device according to the second invention.

【図4】第3発明に関わる切換装置の第3実施例を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of a switching device according to the third invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は交流電源 2は巻線切替操作部 21〜26は巻線切替操作部2を構成する交流スイッチ 3は交流スイッチ 4,87,88,89,115,116はそれぞれイン
ピーダンス素子 5,7,10,12,13はそれぞれ制御部 6,8はそれぞれタップ切替操作部 61〜63はタップ切替操作部6を構成する交流スイッ
チ 81〜86はタップ切替操作部8を構成する交流スイッ
チ 9,11はそれぞれ極性切替操作部 91,92は極性切替操作部9を構成する交流スイッチ 111〜114は極性切替操作部11を構成する交流ス
イッチ
1 is an AC power supply 2 is a winding switching operation unit 21-26 is an AC switch constituting the winding switching operation unit 2 is an AC switch 4,87,88,89,115,116 is an impedance element 5,7,10 respectively , 12 and 13 are control units 6, 8 are tap switching operation units 61 to 63, AC switches 81 to 86 are included in the tap switching operation unit 6, and AC switches 9 to 11 are included in the tap switching operation unit 8. Polarity switching operation parts 91 and 92 are AC switches that configure the polarity switching operation part 9 and 111-114 are AC switches that configure the polarity switching operation part 11.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年6月12日[Submission date] June 12, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Name of item to be corrected] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記サ
イリスタスイッチを使用した切換装置は回路構成が複雑
であり切換時間が比較的長いため切換時の巻線短絡電流
制限するインピーダンス素子の発熱が大きく、切換時
の負荷への供給電圧の電圧変動があったり、又サイリス
タスイッチのオン電圧が比較的高いため定常運転時の発
熱も大きいなどから、信頼性、応答性、重量、熱損失、
コスト面で問題がある。そこで本発明の目的は以上のよ
うな問題を解消した切換装置を提供し、より多方面に経
済的効果をもたらすことにある。
However, since the switching device using the thyristor switch has a complicated circuit structure and the switching time is relatively long, the impedance element for limiting the winding short-circuit current at the time of switching has a large heat generation. Reliability, responsiveness, weight , heat loss, etc. may occur due to voltage fluctuations in the supply voltage to the load during switching, and because the ON voltage of the thyristor switch is relatively high, heat generation during steady operation is large.
There is a cost problem. Therefore, an object of the present invention is to provide a switching device that solves the above problems and bring about economic effects in various fields.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】[0007]

【作用】上記構成より成る第1発明の切換装置は、1次
巻線または2次巻線が複数個存在した変圧器において、
負荷時にそれらの巻線間の接続を切り換える場合、切換
動作を開始してから切換動作を終了するまでの時間(
下切換時間と略称する)が短いほど切換時の前記巻線の
短絡、解放によって発生する短絡電流や過電流、過電圧
のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自己タ
ーンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速動作
型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用の制
御回路で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡現象
の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率よく
巻線間の接続を切り換えることができる。例えば、図5
−(a)に示すようなパワーMOSFETから成る交流
スイッチで図1−(a)のような巻線切換操作回路を構
成し専用の制御回路で前記交流スイツチを高速駆動する
と、切替時間は僅か数マイクロ秒となる。この切換時の
過渡現象として、数マイクロ秒から数百マイクロ秒(以
下過渡時間と略称する)の間電源の主回路に過電流が流
れる。従って、前記過渡時間の間電源と直列に抵抗素子
などのインピーダンス素子を接続することにより過電流
を制限することができる。この場合、前記インピーダン
ス素子の通電時間は非常に短いため前記インピーダンス
素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をし
ていない定常時には前記インピーダンス素子の両端を交
流スイッチで短絡しておくと前記インピーダンス素子に
はほとんど電流が流れない。過渡現象の影響が小さいと
きは前記インピーダンス素子と前記インピーダンス素子
の両端を短絡する交流スイッチは不要である。切換時間
を短くするほど切換時の過渡現象の影響が小さくなるの
で切換装置の回路構成がよりシンプルになる。本発明
おける切替方法は、図6−(a)に示すようにその切換
対象が変圧器の巻線でなく抵抗、コンデンサー、リアク
トル、電池、電磁コイル、超電導コイルなど、あらゆる
電気的要素の効率のよい負荷時切換装置に活用できる。
図6−(c)は並列接続への応用である。
The switching device according to the first aspect of the present invention having the above-described structure is a transformer having a plurality of primary windings or secondary windings.
When switching the connections between their winding when a load from the start of the switching operation until the end of the switching operation time (hereinafter
The shorter the lower switching time is), the shorter the winding
The influence of transient phenomena such as short-circuit current, overcurrent , and overvoltage generated by short circuit and release is reduced. Therefore, if the switching operation circuit is composed only of low-loss, high-speed operation type switching elements such as semiconductor elements having a self-turn-off function, and the switching operation is performed at a high speed by a dedicated control circuit, a transient phenomenon suppression circuit is specially constructed. Even if it is not installed, the connection between the windings can be efficiently switched during a load without an interruption. For example, in FIG.
An AC switch composed of a power MOSFET as shown in FIG. 1A constitutes a winding switching operation circuit as shown in FIG. 1A, and a dedicated control circuit drives the AC switch at high speed.
Then, the switching time is only a few microseconds. At the time of this switching
As a transient phenomenon, several microseconds to several hundred microseconds (below
Overcurrent flows in the main circuit of the power supply during the lower transient time).
It is . Therefore, the resistance element is connected in series with the power supply during the transient time.
Overcurrent by connecting an impedance element such as
Can be restricted . In this case, the impedance
Since the energization time of the device is very short, the impedance
The capacitance of the device is very small. In addition, when the switching operation is not performed , the both ends of the impedance element are crossed in the steady state.
Current switch to the impedance element
Almost no current flows. When the effect of transient phenomena is small
The impedance element and the impedance element
The AC switch that short-circuits both ends of is not required . The shorter the switching time is, the smaller the influence of the transient phenomenon at the time of switching becomes, so that the circuit configuration of the switching device becomes simpler. To the present invention
As shown in Fig. 6- (a), the switching method is such that the target of switching is not the winding of the transformer but the efficient load of all electrical elements such as resistors, capacitors, reactors, batteries, electromagnetic coils, superconducting coils, etc. It can be used as a time switching device.
FIG. 6- (c) shows an application to parallel connection.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0008】上記構成より成る第2発明の切換装置は、
タップ付き変圧器において、負荷時にタップを切り換え
る場合、切換時間が短いほど切換時の巻線の短絡、解放
によって発生する短絡電流や過電流、過電圧のような過
渡現象の影響が小さくなる。従って、自己ターンオフ機
能を持った半導体素子などの低損失高速動作型スイッチ
素子のみで切換操作回路を構成し、専用の制御回路で切
換動作を高速に行わせると、特別に過渡現象の抑制回路
を設置しなくても負荷時に無停電で効率よくタップの接
続を切り換えることができる。例えば、図5−(a)に
示すようなパワーMOSFETから成る交流スイッチで
図2−(a)のようなタップ切換操作回路を構成し専用
の制御回路で前記交流スイツチを高速駆動すると、切替
時間は僅か数マイクロ秒となる。この切換時の過渡現象
として、数マイクロ秒から数百マイクロ秒(以下過渡時
間と略称する)の間電源の主回路に過電流が流れる。従
って、前記過渡時間の間電源と直列に抵抗素子などのイ
ンピーダンス素子を接続することにより過電流を制限す
ることができる。この場合、前記インピーダンス素子
通電時間は非常に短いため前記インピーダンス素子の電
気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をしていない
定常時には前記インピーダンス素子の両端を交流スイッ
チで短絡しておくと前記インピーダンス素子にはほとん
ど電流が流れない。過渡現象の影響が小さいときは前記
インピーダンス素子と前記インピーダンス素子の両端を
短絡する交流スイッチは不要である。切換時間を短くす
るほど切換時の過渡現象の影響が小さくなるので切換装
置の回路構成がよりシンプルになる。本発明における切
り替え方法は、図6−(b)に示すようにその切換対象
が変圧器の巻線でなく抵抗、コンデンサー、リアクト
ル、電池、電磁コイル、超電導コイルなど、あらゆる電
気的要素の効率のよい負荷時切換装置に活用できる
The switching device of the second invention having the above-mentioned structure is
In a transformer with taps, when switching taps during load, the shorter the switching time is, the shorter the windings are released during switching.
Short-circuit current or overcurrent caused by, the influence of transients, such as over-voltage is reduced. Therefore, if the switching operation circuit is composed only of low-loss, high-speed operation type switching elements such as semiconductor elements having a self-turn-off function, and the switching operation is performed at a high speed by a dedicated control circuit, a transient phenomenon suppression circuit is specially constructed. Even without installation, tap connection can be efficiently switched during a load without interruption. For example, in Figure 5- (a)
As shown in FIG. 2- (a), an AC switch composed of a power MOSFET as shown in FIG. 2- (a) constitutes a tap switching operation circuit, and the AC switch is driven at a high speed by a dedicated control circuit.
The time is only a few microseconds. Transient phenomenon during this switching
As a few microseconds to a few hundred microseconds
Overcurrent flows in the main circuit of the power supply during the period (abbreviated as "between") . Therefore, during the transition time, the resistor element or other device is connected in series with the power supply.
Limit overcurrent by connecting impedance element
You can In this case, since the impedance element has a very short energization time, the capacitance of the impedance element is very small. In addition, when the switching operation is not performed in a steady state , both ends of the impedance element are AC switched.
If short-circuited with
No current flows. If the effect of transient phenomena is small,
Impedance element and both ends of the impedance element
No AC switch to short circuit is required . The shorter the switching time is, the smaller the influence of the transient phenomenon at the time of switching becomes, so that the circuit configuration of the switching device becomes simpler. Switching in the present invention
As shown in Fig. 6- (b), the replacement method is not limited to the transformer winding, but the efficient load of all electrical elements such as resistors, capacitors, reactors, batteries, electromagnetic coils, superconducting coils, etc. It can be used as a time switching device .

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0009】上記構成より成る第3発明の切換装置は、
負荷に印加される電圧の極性を負荷時に切り換える場
合、切換時間が短いほど切換時に発生する短絡電流や過
電流のような過渡現象の影響が小さくなる。従って、自
己ターンオフ機能を持った半導体素子などの低損失高速
動作型スイッチ素子のみで切換操作回路を構成し、専用
の制御回路で切換動作を高速に行わせると、特別に過渡
現象の抑制回路を設置しなくても負荷時に無停電で効率
よく極性を切り換えることができる。例えば、図5−
(a)に示すようなパワーMOSFETから成る交流ス
イッチで図4−(a)のような極性切換操作回路を構成
し専用の制御回路で前記交流スイツチを高速駆動する
と、切替時間は僅か数マイクロ秒となる。この切換時の
過渡現象として、数マイクロ秒から数百マイクロ秒(以
下過渡時間と略称する)の間電源の主回路に過電流が流
れる。従って、前記過渡時間の間電源と直列に抵抗素子
などのインピーダンス素子を接続することにより過電流
を制限することができる。この場合、前記インピーダン
ス素子の通電時間は非常に短いため前記インピーダンス
素子の電気容量は非常に小さくなる。又、切換動作をし
ていない定常時には前記インピーダンス素子の両端を交
流スイッチで短絡しておくと前記インピーダンス素子に
はほとんど電流が流れない。過渡現象の影響が小さいと
きは前記インピーダンス素子と前記インピーダンス素子
の両端を短絡する交流スイッチは不要である。切換時間
を短くするほど切換時の過渡現象の影響が小さくなるの
で切換装置の回路構成がよりシンプルになる。本発明の
切換装置は交直流用として使える。
The switching device of the third invention having the above structure is
When the polarity of the voltage applied to the load is switched during the load, the shorter the switching time, the less the influence of transient phenomena such as short-circuit current and overcurrent that occur during the switching. Therefore, if the switching operation circuit is composed only of low-loss, high-speed operation type switching elements such as semiconductor elements having a self-turn-off function, and the switching operation is performed at a high speed by a dedicated control circuit, a transient phenomenon suppression circuit is specially constructed. The polarity can be switched efficiently without load during a load without installation. For example, in FIG.
An AC switch composed of a power MOSFET as shown in (a) constitutes a polarity switching operation circuit as shown in FIG. 4- (a), and a dedicated control circuit drives the AC switch at high speed.
Then, the switching time is only a few microseconds. At the time of this switching
As a transient phenomenon, several microseconds to several hundred microseconds (below
Overcurrent flows in the main circuit of the power supply during the lower transient time).
It is . Therefore, the resistance element is connected in series with the power supply during the transient time.
Overcurrent by connecting an impedance element such as
Can be restricted . In this case, the impedance
Since the energization time of the device is very short, the impedance
The capacitance of the device is very small. In addition, when the switching operation is not performed , the both ends of the impedance element are crossed in the steady state.
Current switch to the impedance element
Almost no current flows. When the effect of transient phenomena is small
The impedance element and the impedance element
The AC switch that short-circuits both ends of is not required . The shorter the switching time is, the smaller the influence of the transient phenomenon at the time of switching becomes, so that the circuit configuration of the switching device becomes simpler. The switching device of the present invention can be used for AC / DC.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0011】(第1実施例)第1実施例の切換装置は、
第1発明において1次巻線の個数が3個の場合の実施例
であり、図1−(a)に示すように、1次側の入力電圧
としての電源1と切換動作時に発生する過渡現象を抑制
するために電源1と直列に接続された抵抗素子4と、切
換動作をしていない定常時には抵抗素子4の両端を短絡
しているスイッチ素子3と、1次巻線を3個設けた変圧
器TR1と、変圧器TR1の1次巻線a、b、cを任意
の組合せで直列接続するためにパワーMOSFETから
成る交流スイッチ21〜26で構成した巻線切換操作回
路2と、巻線切換操作回路2に切替駆動信号を出す制御
回路5と、変圧器TR1の2次側に接続された負荷Lと
から成る。
(First Embodiment) The switching device of the first embodiment is
This is an embodiment in the case where the number of primary windings is three in the first invention, and as shown in FIG. 1- (a), the power supply 1 as an input voltage on the primary side and a transient phenomenon that occurs during the switching operation. In order to suppress the above, a resistance element 4 connected in series with the power source 1, a switching element 3 in which both ends of the resistance element 4 are short-circuited in a steady state where no switching operation is performed, and three primary windings are provided. A winding switching operation circuit 2 composed of a transformer TR1 and AC switches 21 to 26 each composed of a power MOSFET for serially connecting the primary windings a, b and c of the transformer TR1 in an arbitrary combination; It is composed of a control circuit 5 for outputting a switching drive signal to the switching operation circuit 2 and a load L connected to the secondary side of the transformer TR1.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0012】上記の回路構成において、巻線切換の操作
を次の、、、、の手順で行うと非常に効率が
よい。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25を同時
に開にする。 、の動作に続いてスイッチ22,24,26のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 以下具体的に説明する。巻線切換操作回路2の交流スイ
ッチ21〜26及び3が初期状態として図1−(c)の
状態1にある時、状態1から状態2に転移するときの各
交流スイッチは制御回路5の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ22,24,26をそれ
ぞれ閉にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25をそれ
ぞれ開にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 図1−(c)の状態2から状態3に転移するときの各交
流スイッチは制御回路5の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ22,24を閉、26開
にする。 、の動作に続いてスイッチ25を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 図1−(c)の状態3から状態4に転移するときの各交
流スイッチは制御回路5の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ22,26を閉、24を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ23を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 図1−(c)の状態4から状態5に転移するときの各交
流スイッチは制御回路5の駆動信号によって次の、
、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25をそれ
ぞれ開にする。 、の動作に続いてスイッチ26を閉、22,24を
開にする。 、の動作に続いてスイッチ23を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 ここで、の動作との動作と及びの動作のそれぞれ
の間の時間遅れは数マイクロ秒であるからの動作と
の動作及びの動作は同時または前後しても問題ない。
の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量または要求
される性能によって異なるマイクロコンピュータによ
り駆動信号を発生させると、複数の交流スイッチの同時
開閉やタイミング調整が比較的簡単にできる。また、巻
線切換の操作を次の、、、、の手順で行うこ
とも可能である。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ22,24,26を同時
に開にする。 、の動作に続いてスイッチ21,23,25のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作に続いてスイッチ22,24,26のそれ
ぞれの開動作と閉動作を同時に行う。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 この場合は、の操作において、スイッチ22,24,
36を同時に閉しても構わないがその場合は短絡電流の
影響が大きくなる。変圧器TR1の巻線の数が多くなっ
ても同じ動作手順が使える。又の動作の代わりに電源
電圧を下げての動作の代わりに電源電圧を元に戻す方
法も考えられる。スイッチに流れる電流が大きい場合
は、図5−(f)のように半導体交流スチツチS1に機
械式スイッチS2例えば、電磁リレーや電磁開閉器など
を並列に接続すると、定常時の半導体スイッチS1の発
熱を小さくすることができる。その操作手順を次に示
す。スイッチSが閉から開に動作するとき 、機械式スイッチS2を開にする。 、機械式スイッチS2が開になった後半導体スイッチ
S1を開にする。 スイッチ7が開から閉に動作するとき 、半導体スイッチS1を閉にする。 、の動作に続いて機械式スイッチS2を閉にする。 スイッチSが開から閉に動作する場合、半導体スイッチ
S1の方が機械式スイッチS2より動作が速いので、ス
イッチS1,S2を同時に閉動作するよう駆動しても構
わない。 図1−(b)は2次巻線の個数が3個の場合の
実施例であり、切替手順は図1−(a)と同様である。
Operation of winding switching in the above circuit configuration
Is very efficient if you perform the following steps ,,,,
Good. , Switch 3 is opened. , Switches simultaneously with switches 21, 23 and 25
To open. Of the switches 22, 24 and 26 following the operation of
Open and close each of them at the same time. Of the switches 21, 23 and 25 following the operation of
Open and close each of them at the same time. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. This will be specifically described below. When the AC switches 21 to 26 and 3 of the winding switching operation circuit 2 are initially in the state 1 of FIG. 1- (c), each AC switch at the time of transition from the state 1 to the state 2 drives the control circuit 5. Next by signal ,
It operates according to the procedure of ,,,. , Switch 3 is opened. Then, the switches 21, 23 and 25 are opened respectively. , The switches 22, 24 and 26 are closed. Then, the switches 21, 23 and 25 are opened respectively. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. The drive signal for each AC switch control circuit 5 at the time of transition from the state 2 to the state 3 of FIG. 1-(c) of the following,
It operates according to the procedure of ,,,. , Switch 3 is opened. Then, the switches 21, 23 and 25 are opened respectively. Following the operations of and, the switches 22 and 24 are closed and 26 is opened. , The switch 25 is closed. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. The drive signal for each AC switch control circuit 5 at the time of transition from the state 3 to the state 4 in FIG. 1-(c) of the following,
It operates according to the procedure of ,,,. , Switch 3 is opened. Then, the switches 21, 23 and 25 are opened respectively. Following the operation of, the switches 22 and 26 are closed and 24 is opened. , The switch 23 is closed. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. The drive signal for each AC switch control circuit 5 at the time of transition from the state 4 to state 5 in FIG. 1-(c) of the following,
It operates according to the procedure of ,,,. , Switch 3 is opened. Then, the switches 21, 23 and 25 are opened respectively. , The switch 26 is closed and the switches 22 and 24 are opened. , The switch 23 is closed. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. Here, since the time delay between each of the operations and and is several microseconds, there is no problem even if the operations and and the operations are simultaneous or before and after.
Delay time behavior depends electric capacity or the required performance of the switching device. By microcomputer
Drive signal to generate multiple AC switches simultaneously.
Opening and closing and timing adjustment can be done relatively easily. Also, the volume
Perform the line switching operation in the following procedure.
Both are possible. , Switch 3 is opened. , Switches simultaneously with switches 22, 24 and 26
To open. Of the switches 21, 23 and 25 following the operation of
Open and close each of them at the same time. Of the switches 22, 24 and 26 following the operation of
Open and close each of them at the same time. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. In this case, in the operation of, the switches 22, 24,
36 may be closed at the same time, but in that case, short circuit current
The impact will increase. The same operating procedure can be used even if the number of windings of the transformer TR1 increases. Method in place of or in operation instead of the operation of lowering the supply voltage returns to the power supply voltage based also contemplated et al are. When the current flowing through the switch is large
Is installed in the semiconductor AC switch S1 as shown in FIG.
Mechanical switch S2 For example, electromagnetic relay or electromagnetic switch
Are connected in parallel, the semiconductor switch S1 is activated in the steady state.
The heat can be reduced. The operation procedure is shown below.
You. When the switch S operates from closed to open , the mechanical switch S2 is opened. After the mechanical switch S2 is opened, the semiconductor switch
Open S1. When the switch 7 operates from open to closed , the semiconductor switch S1 is closed. , The mechanical switch S2 is closed. When the switch S operates from open to closed, a semiconductor switch
S1 operates faster than mechanical switch S2, so
It is also possible to drive the switches S1 and S2 so that they are simultaneously closed.
I don't know. FIG. 1- (b) shows an embodiment in which the number of secondary windings is three, and the switching procedure is the same as in FIG. 1- (a).

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0013】(第2実施例)第2実施例の切換装置は、
第2発明において変圧器の1次側にタップの数が3個あ
る場合の実施例であり、図2−(a)に示すように、1
次側の入力電圧としての電源1と切換動作時に発生する
過渡現象を抑制するために電源1と直列に接続された
素子4と、切換動作をしていない定常時には抵抗素子
4の両端を短絡しているスイッチ素子3と、1次巻線の
タップを3個設けた変圧器TR3と、変圧器TR3のタ
ップT1、T2、T3を任意に切り換えるためにパワー
MOSFETから成る交流スイッチ61〜63で構成し
たタップ切換操作回路6と、タップ切換操作回賂6に切
替駆動信号を出す制御回路7と、変圧器TR3の2次側
に接続された負荷Lとから成る。
(Second Embodiment) The switching device of the second embodiment is
This is an embodiment in the case where the number of taps on the primary side of the transformer is three in the second invention, and as shown in FIG.
The power source 1 as the input voltage on the secondary side and a resistor connected in series with the power source 1 in order to suppress the transient phenomenon that occurs during the switching operation.
The anti- element 4, the switch element 3 in which both ends of the resistance element 4 are short-circuited in a steady state without switching operation, the transformer TR3 provided with three taps of the primary winding, and the tap T1 of the transformer TR3. , T2, T3 for switching arbitrarily, tap switching operation circuit 6 composed of AC switches 61 to 63 composed of power MOSFETs, control circuit 7 for issuing a switching drive signal to tap switching operation circuit 6, and transformer TR3. And a load L connected to the secondary side.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0014】上記の回路構成において、タップ切換の操
作を次の、、、の手順で行うと非常に効率がよ
い。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ61,62,63を同時
に開にする。 、の動作に続いてスイッチ61,62,63の何れ
か要求されているタップのスイッチを閉にする。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 以下具体的に説明する。タップ切換操作回路6の交流ス
イッチ61〜63及び3が初期状態として図2−(c)
の状態1にある時、状態1から状態2に転移するときの
各交流スイッチは制御回路7の駆動信号によって次の
、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ61、62、63を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ62を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 図2−(c)の状態2から状態3に転移するときの各交
流スイッチは制御回路7の駆動信号によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ61、62、63を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ63を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 図2−(c)の状態3から状態4に転移するときの各交
流スイッチは制御回賂5の駆動信号によって次の、
、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ61、62、63を開に
する。 、の動作に続いてスイッチ61を閉にする。、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 ここで、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ秒
であるからの動作との動作は同時または前後しても
問題ない。の動作の遅れ時間は切換装置の電気的容量
または要求される性能によってて異なるマイクロコン
ピュータにより駆動信号を発生させると、複数の交流ス
イッチの同時開閉やタイミング調整が比較的簡単にでき
る。また、タップ切換の操作を次の、、の手順で
行うことも可能である。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いて、要求されるタップに合わせスイ
ッチ61,62,63のそれぞれの開動作と閉動作を同
時に行う。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 また、タップ切換の操作を次の、、、の手順で
行うことも可能である。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ61,62,63を同時
に閉にする。 、の動作に続いてスイッチ61,62,63の何れ
か要求されているタップのスイッチを閉、他のスイッチ
を開にする。 、の動作から遅れ時間数マイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 この場合は、の操作によって巻線の短絡時間がより長
くなるので短絡電流の影響が大きくなる。変圧器TR3
のタップの数が多くなっても同じ動作手順が使える。又
の動作の代わりに電源電圧を下げての動作の代わり
に電源電圧を元に戻す方法も取れる。スイッチに流れる
電流が大きい場合は、第1実施例と同様に半導体交流ス
イツチと機械式スイッチを併用するとよい。図2−
(b)は2次側にタップが3個ある場合の実施例であ
り、切替手順は図2−(a)と同様である。図3−
(a)、(b)は他の実施例であり、図3−(a)につ
いて以下説明する。タップ切換操作回路8の交流スイッ
チ81〜86が初期状態として図3−(c)の状態1に
ある時、状態1から状態2に転移するときの各交流スイ
ッチは図3−(c)の<切換中12>に示すように制御
回路13の駆動信号によって次の、、の手順
で動作する。 、スイッチ81を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ82を開にする。 、の動作に続いてスイッチ84を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ81を開にする。
In the above circuit configuration, tap switching operation is performed.
It will be very efficient if you perform the following steps.
Yes. , Switch 3 is opened. , And switches 61, 62, 63 simultaneously.
To open. Of the switches 61, 62, 63 following the operation of
Close the required tap switch. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. This will be specifically described below. The AC switches 61 to 63 and 3 of the tap switching operation circuit 6 are set in the initial state as shown in FIG.
When the state 1 is in the state 1, each AC switch when transitioning from the state 1 to the state 2 operates according to the drive signal of the control circuit 7 in the following procedure. , Switch 3 is opened. , The switches 61, 62 and 63 are opened. , The switch 62 is closed. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. By each AC switch driving signal of the control circuit 7 at the time of transition from the state 2 to the state 3 in FIG. 2-(c) of the following,
It operates according to the procedure of, and. , Switch 3 is opened. , The switches 61, 62 and 63 are opened. , The switch 63 is closed. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. Each AC switch when transitioning from the state 3 to the state 4 in FIG. 2C is performed by the drive signal of the control circuit 5 as follows.
It operates according to the procedure of, and. , Switch 3 is opened. , The switches 61, 62 and 63 are opened. , The switch 61 is closed. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. Here, since the time delay between the operation and the operation is several microseconds, there is no problem even if the operation and the operation are synchronized with each other or before and after. Delay time of operation will vary not by the electrical capacity or the required performance of the switching device. Microcomputer
When a drive signal is generated by a computer,
It is relatively easy to open and close the switch and adjust the timing.
It Also, the tap switching operation can be
It is also possible to do so. , Switch 3 is opened. , And then switch to the required tap.
The opening and closing operations of the switches 61, 62 and 63 are the same.
Sometimes do. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. In addition, the operation of tap change can be performed in the following procedure.
It is also possible to do so. , Switch 3 is opened. , And switches 61, 62, 63 simultaneously.
Close to. Of the switches 61, 62, 63 following the operation of
Or close the switch of the required tap, the other switch
Open. Delay time from operation, from a few microseconds to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. In this case, the operation of makes the winding short-circuit time longer.
Therefore, the influence of the short-circuit current increases. Transformer TR3
The same operation procedure can be used even if the number of taps of is increased. A method of returning the power supply voltage to the original instead of the operation of lowering the power supply voltage instead of the above operation can also be taken. Flowing to the switch
When the current is large, the semiconductor alternating current is switched as in the first embodiment.
It is better to use the switch and mechanical switch together. Figure 2-
(B) is an embodiment in the case where there are three taps on the secondary side, and the switching procedure is the same as in FIG. 2- (a). Figure 3-
FIGS. 3A and 3B show another embodiment, and FIG. 3A will be described below. When the AC switches 81 to 86 of the tap changeover operation circuit 8 are in the state 1 of FIG. 3- (c) as an initial state, each AC switch when transitioning from the state 1 to the state 2 is by a drive signal of the control circuit 13 as shown in being switched 12> to operate in the next ,,, procedures. , Switch 81 is closed. , The switch 82 is opened. , The switch 84 is closed. , The switch 81 is opened.

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Name of item to be corrected] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0015】(第3実施例)第3実施例の切換装置は、
第3発明において負荷に印加される電圧の極性を切り換
える場合の実施例である。図4−(a)に示すように、
入力電圧としての電源1と切換動作時に発生する過渡現
象を抑制するために電源1と直列に接続された抵抗素子
4と、切換動作をしていない定常時には抵抗素子4の両
端を短絡しているスイッチ素子3と、極性を切り換える
ためにパワーMOSFETから成る交流スイッチ91、
92で構成した極性切換操作回路9と、極性切換操作回
路9に切替駆動信号を出す制御回路10と、負荷Lとか
ら成る。
(Third Embodiment) The switching device of the third embodiment is
It is an embodiment in the case of switching the polarity of the voltage applied to the load in the third invention. As shown in FIG. 4- (a),
The power supply 1 as an input voltage and the resistance element 4 connected in series with the power supply 1 in order to suppress a transient phenomenon that occurs during the switching operation, and both ends of the resistance element 4 are short-circuited during a steady state in which the switching operation is not performed. An alternating current switch 91 composed of a switch element 3 and a power MOSFET for switching the polarity,
It is composed of a polarity switching operation circuit 9 composed of 92, a control circuit 10 for outputting a switching drive signal to the polarity switching operation circuit 9, and a load L.

【手続補正10】[Procedure Amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0016】上記の回路構成において、極性切換操作回
路9の交流スイッチ3、91、92が初期状態として<
スイッチ3が閉−スイッチ91が開−スイッチ92が閉
>であるとすると、この初期状態から他の極性の状態に
転移するときの各交流スイッチは制御回路9の駆動信号
によって次の、、、の手順で動作する。 、スイッチ3を開にする。 、の動作に続いてスイッチ91を開にする。 、の動作に続いてスイッチ92を閉にする。、の動作から遅れ時間数アイクロ秒から数百マイク
ロ秒後にスイッチ3を閉にする。 この場合、の動作との動作の時間遅れは数マイクロ
秒であるからの動作との動作は同時または前後して
も問題ない。図4−(b)は他の実施例であり以下動作
原理を説明する。極性切換操作回路11の交流スイッチ
111〜114が初期状態としてくスイッチ113が閉
−他のスイッチはすべて開>であるとすると、この初期
状態から他の極性の状態に転移するときの各交流スイッ
チは制御回路12の駆動信号 によって次の、、、
の手順で動作する。 、スイッチ111を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ112を開にする。 、の動作に続いてスイッチ114を閉にする。 、の動作に続いてスイッチ111を開にする。スイッチに流れる電流が大きい場合は、第1実施例と同
様に半導体交流スイツチと機械式スイッチを併用すると
よい。
In the above circuit configuration, the AC switches 3, 91, 92 of the polarity switching operation circuit 9 are set in the initial state <
Assuming that the switch 3 is closed-the switch 91 is open-the switch 92 is closed>, each AC switch at the time of transition from this initial state to the state of another polarity is driven by the control signal of the control circuit 9 to the following, ... It works according to the procedure. , Switch 3 is opened. , The switch 91 is opened. The switch 92 is closed following the operation of. , Delay time from the operation of a few seconds from a second to hundreds of microphones
After 3 seconds, switch 3 is closed. In this case, the time delay between the operation and
Since it is a second, the action with the action is simultaneous or before and after
Is no problem. FIG. 4- (b) shows another embodiment, and the following operation is performed.
The principle will be explained. AC switch of polarity switching operation circuit 11
111 to 114 are set to the initial state, and the switch 113 is closed.
-Assuming all other switches are open> this initial
Each AC switch when transitioning from one state to another
H is the next by the drive signal of the control circuit 12 ,
It works according to the procedure. , Switch 111 is closed. , The switch 112 is opened. , The switch 114 is closed. , The switch 111 is opened. When the current flowing through the switch is large, it is the same as in the first embodiment.
When a semiconductor AC switch and a mechanical switch are used together,
Good.

【手続補正11】[Procedure Amendment 11]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1発明に関わる切換装置の第1実施例を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a switching device according to the first invention.

【図2】第2発明に関わる切換装置の第2実施例を示す
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the switching device according to the second invention.

【図3】第2発明に関わる切換装置の他の実施例を示す
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the switching device according to the second invention.

【図4】第3発明に関わる切換装置の第3実施例を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of a switching device according to the third invention.

【図5】本発明に関わる切換装置の各種交流スイッチのFIG. 5 shows various AC switches of a switching device according to the present invention.
例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example.

【図6】本発明に関わる切換装置の他の応用例を示す回
路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another application example of the switching device according to the present invention .
It is a road map.

【符号の説明】 1は交流電源 2は巻線切替操作部 21〜26は巻線切替操作部2を構成する交流スイッチ 3は交流スイッチ 4,87,88,89,115,116はそれぞれイン
ピーダンス素子 5,7,10,12,13はそれぞれ制御部 6,8はそれぞれタップ切替操作部 61〜63はタップ切替操作部6を構成する交流スイッ
チ 81〜86はタップ切替操作部8を構成する交流スイッ
チ 9,11はそれぞれ極性切替操作部 91,92は極性切替操作部9を構成する交流スイッチ 111〜114は極性切替操作部11を構成する交流ス
イッチ
[Description of Reference Signs] 1 is an AC power supply 2 is a winding switching operation unit 21-26 is an AC switch that constitutes the winding switching operation unit 3 is an AC switch 4, 87, 88, 89, 115, 116 is an impedance element, respectively 5, 7, 10, 12, and 13 are control units 6, 8 are tap switching operation units 61 to 63, AC switches configuring the tap switching operation unit 6, and 81 to 86 AC switches configuring the tap switching operation unit 8. Reference numerals 9 and 11 denote polarity switching operation sections 91 and 92, alternating-current switches constituting the polarity switching operation section 9, and 111 to 114 alternating-current switches constituting the polarity switching operation section 11.

【手続補正12】[Procedure Amendment 12]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図5[Name of item to be corrected] Figure 5

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図5】 [Figure 5]

【手続補正13】[Procedure Amendment 13]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図6】 [Figure 6]

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1次巻線または2次巻線が複数個存在し
た変圧器において、負荷時に無停電で効率よくそれらの
巻線間の接続を切り換えるために切換時の過渡現象抑制
回路を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半導体素
子、例えばFET、IGBT、GTO、SITなどの低
損失高速動作型スイッチ素子のみで構成した巻線切換操
作手段と、 前記巻線切換操作手段の切換動作時に発生する過渡現象
を抑制するために入力電源と前記巻線切換操作手段との
間に直列に接続されたインピーダンス素子と、 前記巻線切換操作手段の切換動作をしていない定常時に
は前記インピーダンス素子の両端を短絡しているスイッ
チ素子と、 前記巻線切換操作手段の切換動作を所定の手順で高速に
行わせる制御手段と、から成ることを特徴とする切換装
置。
1. In a transformer having a plurality of primary windings or secondary windings, a transient phenomenon suppression circuit at the time of switching is installed in order to efficiently switch the connection between these windings during a load without uninterruption. And a winding switching operation means composed only of a semiconductor element having a self-turn-off function, for example, a low-loss high-speed operation type switching element such as FET, IGBT, GTO, SIT, and the like. An impedance element connected in series between the input power supply and the winding switching operation means in order to suppress a transient phenomenon that occurs, and the impedance element of the impedance element in a steady state where the switching operation of the winding switching operation means is not performed. A switching device comprising: a switching element whose both ends are short-circuited; and a control means for performing a switching operation of the winding switching operation means at a high speed in a predetermined procedure.
【請求項2】 タップ付き変圧器において、負荷時に無
停電で効率よくタップを切り換えるために切換時の過渡
現象抑制回路を設置せず、自己ターンオフ機能を持った
半導体素子、例えばFET、IGBT、GTO、SIT
などの低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成したタ
ップ切換操作手段と、 前記タップ切換操作手段の切換動作時に発生する過渡現
象を抑制するために入力電源と前記タップ切換操作手段
との間に直列に接続されたインピーダンス素子と、 前記タップ切換操作手段の切換動作をしていない定常時
には前記インピーダンス素子の両端を短絡しているスイ
ッチ素子と、 前記タップ切換操作手段の切換動作を所定の手順で高速
に行わせる制御手段と、から成ることを特徴とする切換
装置。
2. In a tapped transformer, a transient phenomenon suppressing circuit at the time of switching is not installed in order to efficiently switch the taps without interruption during load, and a semiconductor element having a self-turn-off function, for example, FET, IGBT, GTO. , SIT
Such as a low loss high speed operation type switching element, and a series connection between the input power source and the tap switching operation means in order to suppress a transient phenomenon that occurs during the switching operation of the tap switching operation means. The impedance element connected to the switch element, the switch element that short-circuits both ends of the impedance element at a steady time when the tap switching operation means is not performing the switching operation, and the tap switching operation means performs the switching operation at high speed in a predetermined procedure. And a control unit for controlling the switching device.
【請求項3】 負荷に印加される電圧の極性を負荷時に
無停電で効率よく切り換えるために切換時の過渡現象抑
制回路を設置せず、自己ターンオフ機能を持った半導体
素子、例えばFET、IGBT、GTO、SITなどの
低損失高速動作型スイッチ素子のみで構成した極性切換
操作手段と、 前記極性切換操作手段の切換動作時に発生する過渡現象
を抑制するために入力電源と前記極性切換操作手段との
間に直列に接続されたインピーダンス素子と、 前記極性切換操作手段の切換動作をしていない定常時に
は前記インピーダンス素子の両端を短絡しているスイッ
チ素子と、 前記極性切換操作手段の切換動作を所定の手順で高速に
行わせる制御手段と、から成ることを特徴とする切換装
置。
3. A semiconductor device having a self-turn-off function, for example, an FET, an IGBT, without installing a transient phenomenon suppressing circuit at the time of switching in order to efficiently switch the polarity of the voltage applied to the load during the load without interruption. A polarity switching operation means composed only of low-loss, high-speed operation type switching elements such as GTO and SIT, and an input power source and the polarity switching operation means for suppressing a transient phenomenon occurring during the switching operation of the polarity switching operation means. An impedance element connected in series between them, a switching element that short-circuits both ends of the impedance element during a steady state when the switching operation of the polarity switching operation means is not performed, and a switching operation of the polarity switching operation means A switching device comprising: a control means for performing a procedure at high speed.
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