JPH09215181A - 直流電源装置 - Google Patents

直流電源装置

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JPH09215181A
JPH09215181A JP3281096A JP3281096A JPH09215181A JP H09215181 A JPH09215181 A JP H09215181A JP 3281096 A JP3281096 A JP 3281096A JP 3281096 A JP3281096 A JP 3281096A JP H09215181 A JPH09215181 A JP H09215181A
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JP
Japan
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transformer
voltage
high frequency
transformers
insulation
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Pending
Application number
JP3281096A
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English (en)
Inventor
Kunio Kano
国男 狩野
Haruo Moriguchi
晴雄 森口
Toshiichi Fujiyoshi
敏一 藤吉
Kenzo Danjo
謙三 檀上
Shigeru Okamoto
茂 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチング電源トランスの並列接続の平衡
回路を提供する。 【解決手段】 整流器2、インバータ3、絶縁トランス
50、絶縁トランス60、結合トランス40、ダイオー
ド7とダイオード8及びリアクトル9で構成するスイッ
チング式直流電源装置において、結合トランス40は絶
縁トランス50の一次巻線51の一方の極性と絶縁トラ
ンス60の逆の極性の入力電路を結合する。結合トラン
スの巻線比を1にする事によって並列接続した絶縁トラ
ンス50と絶縁トランス60に流れる電流を等しくして
前記大容量絶縁トランスの平衡を保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング式の直
流電源装置のトランスの並列接続に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術の実施例を図4に示す。交流
入力電源1を受電して整流器2によって直流電圧に整流
され、この整流された直流電圧をインバータ3に入力す
る。このインバータ3によって前記直流電圧は数10k
Hzの高周波電圧に変換される。高周波に変換された電
圧はそれぞれ絶縁トランス50の一次巻線51と絶縁ト
ランス60の一次巻線61に印加される。絶縁トランス
50の一次巻線51に印加された電圧が正極性の場合
は、この電圧は二次巻線52に伝達され、ダイオード7
とリアクトル9を通じて出力される。一方、絶縁トラン
ス50の一次巻線51に印加された電圧が負極性の場合
は、この電圧は二次巻線53に伝達され、ダイオード8
とリアクトル9を通じて出力される。このダイオード7
とダイオード8及びリアクトル9により、前記絶縁トラ
ンス50の一次巻線51に印加される高周波電圧は前記
トランスの二次側に印加されて、整流及び平滑される。
同様に絶縁トランス60の一次巻線61に印加される高
周波電圧も整流及び平滑される。高周波スイッチング方
式で大容量の電源を構成する場合、絶縁トランス50、
60にコアの損失が低いフェライトのように焼結した材
料のコアを使用する必要がある。焼結材料のコアは成層
型コアに比べて大形のものが製作できないので、大容量
電源を構成する場合には、インバータユニットの並列又
は絶縁トランスの並列接続で構成することが必要にな
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】高周波スイッチング方
式の大容量電源を構成する場合には、低いコア損失のフ
ェライトコアを使用して絶縁トランスを構成することに
なるが、フェライトコアは成層型コアに比べて大形のも
のは形成することは困難である。そこでスイッチング電
源の大容量化を図るためにフェライトコア絶縁トランス
の並列接続が必要になる。図4に示す回路では絶縁トラ
ンス50と絶縁トランス60が並列接続されている。絶
縁トランス50と絶縁トランス60が理想の絶縁トラン
スであれば、前記絶縁トランス50に流れる励磁電流と
絶縁トランス60に流れる励磁電流は等しくなる。しか
し、実際には絶縁トランスコアのばらつき及びコイル巻
線のばらつきにより前記絶縁トランスの励磁インダクタ
ンスにばらつきが生じる。励磁インダクタンスが違う二
つの絶縁トランスを並列接続した場合、小さい励磁イン
ダクタンスの方の絶縁トランスに大電流が流れて、大き
い励磁インダクタンスの方に電流が流れにくくなり不平
衡接続が生じる。
【0004】
【課題を解決するための手段】第1の発明では、交流入
力を受電して、交流電圧を直流電圧に変換する第一の整
流器と前記直流電圧を数10kHzの高周波電圧に変換
するインバータと前記高周波電圧を絶縁して二次側に伝
達する並列接続した2つの絶縁トランスと、高周波出力
を整流して直流電圧を出力する直流電源装置において、
前記二つの絶縁トランスの内の一方の絶縁トランスの片
極性の入力電路と他方の絶縁トランスの逆極性の入力電
路を磁気的結合することを特徴とする直流電源装置であ
る。すなわち、一方の絶縁トランスの片極性と他方の絶
縁トランスの逆極性を磁気的に結合し、片方の絶縁トラ
ンスの入力電路に流れる電流と他方の絶縁トランスの入
力電路に流れる電流とを等しくすることによって前記二
つの絶縁トランスに流れる電流を等しくすることができ
て、二つの絶縁トランスのバランスをとることができ
る。
【0005】第2の発明では、交流入力を受電して、交
流電圧を直流電圧に変換する第一の整流器と前記直流電
圧を数10kHzの高周波電圧に変換する並列接続した
二つのインバータと前記高周波電圧を絶縁して二次側に
伝達する2つの絶縁トランスと前記絶縁トランスの二次
側を並列接続して、高周波出力を整流して直流電圧を出
力する直流電源装置において、前記二つの絶縁トランス
の内の一方の絶縁トランスの片極性の入力電路を他方の
絶縁トランスの逆極性の入力電路とを磁気的結合するこ
とを特徴とする直流電源装置である。すなわち、一方の
絶縁トランスの片極性と他方の絶縁トランスの逆極性を
磁気的に結合し、片方の絶縁トランスの入力電路に流れ
る電流を他方の絶縁トランスの入力電路に流れる電流と
を等しくすることによって前記二つの絶縁トランスに流
れる電流を等しくすることができて、二つの絶縁トラン
スのバランスをとることができる。
【0006】第3の発明では第1の又は第2の発明の直
流電源装置において、前記二つの絶縁トランスの入力電
路をリングコアに貫通して前記磁気的結合したことを特
徴とする直流電源装置である。すなわち、二つの絶縁ト
ランスの内の一方の入力電路の片極性と他方の絶縁トラ
ンスの逆極性の入力電路をリングコアに貫通することで
磁気的結合をお行う。
【0007】
【発明の実施の形態】第1から第3の発明にかかわる直
流電源装置の実施の形態について、各1例を図1から図
3を参照して説明する。
【0008】第1の発明の実施の形態を図1に示す。図
1では、交流入力電源1を受電して整流器2によって直
流電圧に整流され、この整流された直流電圧をインバー
タ3に入力する。このインバータ3によって前記直流電
圧は数10kHzの高周波電圧に変換される。インバー
タ3により高周波に変換された電圧は絶縁トランス50
の一次巻線51と結合トランス40の巻線41に印加さ
れる。さらに、インバータ3により高周波に変換された
電圧は絶縁トランス60の一次巻線61と結合トランス
40の巻線42に印加される。この結合トランス40は
絶縁トランス50の一次巻線51の一方の極性と絶縁ト
ランス60の逆の極性の入力電路を結合する。絶縁トラ
ンス50の一次巻線51に印加された電圧が正極性の場
合は二次巻線52に伝達され、ダイオード7とリアクト
ル9を通じて出力される。一方、絶縁トランス50の一
次巻線51に印加された電圧が負極性の場合は二次巻線
53に伝達され、ダイオード8とリアクトル9を通じて
出力される。このダイオード7とダイオード8及びリア
クトル9により、前記絶縁トランス50の一次巻線51
に印加される高周波電圧は二次巻線52、53に伝達さ
れて整流及び平滑される。同様に絶縁トランス60の一
次巻線61に印加される高周波電圧も整流及び平滑され
る。
【0009】結合トランス40の巻数比を1にすること
によって前記結合トランス40の巻線41と巻線42に
は強制的に等しい電流が流れる。したがって絶縁トラン
ス50の一次巻線51と絶縁トランス60の一次巻線6
1には強制的に等しい電流が流れる。上記の結合トラン
ス40を設けることによって絶縁トランス50と絶縁ト
ランス60の電流バランスがとれることになる。
【0010】第2の発明の実施の形態を図2に示す。図
2では、交流入力電源1を受電して整流器2によって直
流電圧に整流され、この整流された直流電圧を並列接続
された二つのインバータ4と5に入力する。このインバ
ータ4と5によって前記直流電圧は数10kHzの高周
波電圧に変換される。インバータ4により高周波に変換
された電圧は絶縁トランス50の一次巻線51と結合ト
ランス40の巻線41に印加される。さらに、インバー
タ5により高周波に変換された電圧は絶縁トランス60
の一次巻線61と結合トランス40の巻線42に印加さ
れる。この結合トランス40は絶縁トランス50の一次
巻線51の一方の極性と絶縁トランス60の逆の極性の
入力電路を結合する。絶縁トランス50の一次巻線51
に印加された電圧が、正極性の場合は二次巻線52に伝
達され、ダイオード7とリアクトル9を通じて出力され
る。一方、絶縁トランス50の一次巻線51に印加され
た電圧が負極性の場合は二次巻線53に伝達され、ダイ
オード8とリアクトル9を通じて出力される。このダイ
オード7とダイオード8及びリアクトル9により、前記
絶縁トランス50の一次巻線51に印加される高周波電
圧は二次巻線52、53に伝達され、整流及び平滑され
る。同様に絶縁トランス60の一次巻線61に印加され
る高周波電圧も整流及び平滑される。
【0011】結合トランス40の巻数比を1にすること
によって前記トランス40の巻線41と巻線42には強
制的に等しい電流が流れる。したがって絶縁トランス5
0の一次巻線51と絶縁トランス60の一次巻線61に
は強制的に等しい電流が流れる。上記の結合トランス4
0を設けることによって絶縁トランス50と絶縁トラン
ス60の電流バランスがとれることになる。
【0012】第3の発明の実施の形態を図3に示す。図
3の絶縁トランス50の一次巻線51の一方の極性と絶
縁トランス60の逆の極性の入力電路をリングコアに貫
通して、リングコアトランス100を形成して、絶縁ト
ランス50と絶縁トランス60の入力電路を磁気的に結
合する。図3では、交流入力電源1を受電して整流器2
によって直流電圧に整流され、この整流された直流電圧
をインバータ3に入力する。このインバータ3によって
前記直流電圧は数10kHzの高周波電圧に変換され
る。インバータ3により高周波に変換された電圧は絶縁
トランス50の一次巻線51と絶縁トランス50の入力
電路をリングコアトランス100の貫通による巻線に印
加される。さらに、インバータ3により高周波に変換さ
れた電圧は絶縁トランス60の一次巻線61と絶縁トラ
ンス50の入力電路をリングコアトランス100の貫通
による巻線に印加される。絶縁トランス50の一次巻線
51に印加された電圧が正極性の場合は二次巻線52に
伝達され、ダイオード7とリアクトル9を通じて出力さ
れる。一方、絶縁トランス50の一次巻線51に印加さ
れた電圧が負極性の場合は二次巻線53に伝達され、ダ
イオード8とリアクトル9を通じて出力される。このダ
イオード7とダイオード8及びリアクトル9により、前
記絶縁トランス50の一次巻線51に印加される高周波
電圧は二次巻線52、53に伝達され、整流及び平滑さ
れる。同様に絶縁トランス60の一次巻線61に印加さ
れる高周波電圧も整流及び平滑される。
【0013】リングコアトランス100の貫通による巻
線比を1にすることによって前記絶縁トランス50と絶
縁トランス60の入力電路は1対1の比率で磁気的結合
するので前記入力電路には強制的に等しい電流が流れ
る。したがって絶縁トランス50の一次巻線51と絶縁
トランス60の一次巻線61には強制的に等しい電流が
流れる。上記のリングコアトランス100を設けること
によって絶縁トランス50と絶縁トランス60の電流バ
ランスがとれることになる。
【0014】さらに、第3の発明は図2に示す第2の発
明の実施の形態の回路図の結合トランス40をリングコ
アトランス100に置換した場合も上記同様に動作す
る。
【0015】
【発明の効果】本発明では並列接続された二つの絶縁ト
ランス50と60が不平衡にならないために前記絶縁ト
ランス50の入力電路と絶縁トランス60の入力電路を
磁気的に結合する結合トランス40を設けたことでイン
バータが一つで絶縁トランスを二つ並列接続する場合と
二つの並列接続インバータの並列接続の絶縁トランスの
平衡がとれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の実施例の図面である。
【図2】第2の発明の実施例の図面である。
【図3】第3の発明の実施例の図面である。
【図4】従来技術の実施例の接続図である。
【符号の説明】
1 交流入力電源 2 整流器 3、4、5 インバータ 7、8 ダイオード 9 リアクトル 40 結合トランス 41、42 結合トランスの巻線 50 絶縁トランス 51、61 絶縁トランスの一次巻線 52、53、62、63 絶縁トランスの二次巻線 100 リングコアトランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 檀上 謙三 大阪府大阪市東淀川区淡路2丁目14番3号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 岡本 茂 大阪府大阪市東淀川区淡路2丁目14番3号 株式会社三社電機製作所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流入力を受電して、交流電圧を直流電
    圧に変換する第一の整流器と前記直流電圧を数10kH
    zの高周波電圧に変換するインバータと前記高周波電圧
    を絶縁して二次側に伝達する、並列接続した2つの絶縁
    トランスとを具備して前記高周波出力を整流して直流電
    圧を出力する直流電源装置において、前記二つの絶縁ト
    ランスの内の一方の絶縁トランスの片極性の入力電路を
    他方の絶縁トランスの逆極性の入力電路とを磁気的結合
    することを特徴とする直流電源装置。
  2. 【請求項2】 交流入力を受電して、交流電圧を直流電
    圧に変換する第一の整流器と前記直流電圧を高周波電圧
    に変換する並列接続した二つのインバータと前記高周波
    電圧を絶縁して二次に伝達する2つの絶縁トランスとを
    具備して前記絶縁トランスの二次側を並列接続して、高
    周波出力を整流して直流電圧を出力する直流電源装置に
    おいて、前記二つの絶縁トランスの内の一方の絶縁トラ
    ンスの片極性の入力電路を他方の絶縁トランスの逆極性
    の入力電路とを磁気的結合することを特徴とする直流電
    源装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2の直流電源装置に
    おいて、前記二つの絶縁トランスの入力電路を前記磁気
    的結合するリングコアを設けたことを特徴とする直流電
    源装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1999063651A1 (de) * 1998-05-29 1999-12-09 Fronius Schweissmaschinen Kg Austria Symmetrievorrichtung
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