JPH09305243A - 電圧制御装置 - Google Patents

電圧制御装置

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JPH09305243A
JPH09305243A JP8155949A JP15594996A JPH09305243A JP H09305243 A JPH09305243 A JP H09305243A JP 8155949 A JP8155949 A JP 8155949A JP 15594996 A JP15594996 A JP 15594996A JP H09305243 A JPH09305243 A JP H09305243A
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JP
Japan
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voltage
polarity
circuit
switching means
output
Prior art date
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JP8155949A
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English (en)
Inventor
Seikun Imoto
成勲 井本
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】入力としての交流電源や直流電源の電圧を任意
波形、任意周波数の交流電圧まは直流電圧に効率よく調
整または変換して出力するために複数個の電源やコンデ
ンサまたは電池等を任意に組合せたり切り換えたりする
電圧制御装置に関する。 【解決手段】第1発明においては電源の個数が6個の場
合、図1に示すように、交流電源1と、変圧器2と、変
圧器2の6個の2次巻線の各々に整流回路と平滑回路ま
たは電池を接続し、各出力電圧V1、V2、V3、V
4、V5、V6の組合せをスイッチ31、32、33、
34、35、36、37、38、39、310、31
1、312で切り換えて合成出力電圧E2をディジタル
的に連続調整する回路切換操作部3と、電圧E2の極性
を反転して直流電圧を交流電圧に変換する極性切換操作
部4と、波形整形のためのフィルタ5とから成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流−交流変換装置ま
たは周波数変換装置としてのインバータに活用できる新
しい方式の電圧制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】昨今のインバータ制御方式はPWM方式
が主流であるが、電磁ノイズ、電源高調波、内部損失、
波形歪、応答性、製造コスト等に関してまだまだ多くの
問題を残している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は従来
のインバータ技術において問題となっている電磁ノイ
ズ、電源高調波、内部損失、波形歪、応答性、製造コス
ト等を改良し、より多方面に経済的効果をもたらすこと
を目的とする。
【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)の電圧制御装置は、コンデンサ、電池、交
流電源、直流電源等が複数個存在し該各電源の出力電圧
が最小出力電圧の2倍、4倍、8倍、−−−、2n−1
倍(nは電源の個数)となるように構成した電圧発生手
段と、該電圧発生手段の合成電圧を可変するために該電
圧発生手段の各々の出力電圧の直並列の組合せを任意に
行う回路切換手段と、該回路切換手段から出力される電
圧の極性を反転して直流電圧を交流電圧に変換する極性
切換手段とから成るものである。
【0005】本発明(請求項2に記載の第2発明)の電
圧制御装置は、コンデンサ、電池、交流電源、直流電源
等が複数個存在し該各電源の出力を直列に接続して各接
続端子から中間タップを引出した電圧発生手段と、該電
圧発生手段の出力電圧を可変するために該タップを任意
に選択するタップ切換手段と、該タップ切換手段から出
力される電圧の極性を反転して直流電圧を交流電圧に変
換する極性切換手段とから成るものである。
【0007】
【作用】上記構成より成る第1発明の電圧制御装置は、
回路切換手段によって、コンデンサ、電池、交流電源、
直流電源等の複数個の電源から成る電圧発生器群の各出
力の接続を任意に組合せることで合成出力電圧をディジ
タル的に任意調整または連続調整することができる。例
えば、電圧発生器群の各々の電圧が最小出力電圧の2
倍、4倍、8倍、−−−、2n−1倍(nは電圧発生器
群の電源個数)となるように構成した場合の合成出力電
圧は、 最小出力電圧 × 0〜2−1 (nは電圧発生器群
の電源個数) の範囲でディジタル的に連続調整することができる。ま
た、極性切換手段によって電圧発生器群の合成電圧の極
性を反転することによって直流電圧を交流電圧に変換す
ることがてき、回路切換手段と極性切換手段の動作速度
を換えることによって電圧の周波数も任意に調整するこ
とができる。電圧発生器群の各々の電圧は最小出力電圧
の2倍、4倍、8倍、−−−、2n−1倍(nは電圧発
生器群の個数)としなくても必要に応じて任意の値にす
ることができる。
【0008】上記構成より成る第2発明の電圧制御装置
は、タップ切換手段によって、コンデンサ、電池、交流
電源、直流電源等が直列接続された複数個の電源から成
る電圧発生器群のタップを切り換えることで出力電圧を
可変することができる。例えば、電圧発生器群の各々の
電圧がある基本電圧値と等しくなるように構成した場合
の出力電圧は、 基本電圧 × 0−n (nは電圧発生器群の個数) の範囲でディジタル的に連続調整することができる。ま
た、極性切換手段によって電圧発生器群の出力電圧の極
性を反転して直流電圧を交流電圧に変換することがて
き、タップ切換手段と極性切換手段の動作速度を換える
ことによって電圧の周波数も任意に調整することができ
る。
【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。
【0011】(第1実施例)第1実施例の電圧制御装置
は、第1発明において電圧発生器群の個数が6個の場合
の実施例であり、図1に示すように、交流電源1と、変
圧器2と、変圧器2の6個の2次巻線の各々に整流回路
と平滑回路または電池を接続し、各出力電圧V1、V
2、V3、V4、V5、V6の組合せをスイッチ31、
32、33、34、35、36、37、38、39、3
10、311、312で切り換えて合成出力電圧E2を
ディジタル的に連続調整する回路切換操作部3と、電圧
E2の極性を反転して直流電圧を交流電圧に変換する極
性切換操作部4と、波形整形のためのフィルタ5とから
成る。
【0012】電圧発生器群の各出力電圧V1、V2、V
3、V4、V5、V6の直列接続の2進法による組合せ
が64通りであるからV2=2×V1、V3=4×V
1、V4=8×V1、V5=16×V1、V6=32×
V1とすると合成電圧E2は0〜63×V1の範囲でデ
ィジタル的に連続調整することができる。電圧発生器群
は全く独立した電源や充電されたコンデンサ、電池で構
成されていても同様の効果が得られる。電池で構成した
場合は停電した場合でも負荷に給電を続けることができ
る。出力電圧E4の監視によって回路切換操作部3を自
動操作すると定電圧調整器となる。又直流電圧を出力さ
せるときは極性切換操作部4と波形整形のためのフィル
タ5は取り除く。回路切換操作部3と極性切換操作部4
の操作によって任意波形の出力電圧が得られるが周波数
変換装置または無停電電源装置として使用する場合の操
作手順を図5−(a)に示す。他の実施例として図2の
ような回路構成も無停電電源装置として使える。停電の
ない通常は、電源1から整流器6と極性切換操作部4と
波形整形のためのフィルタ5を通して負荷に給電すると
同時に、回路切換操作部3のスイッチ34、36、3
8、310、312のみを閉、他のスイッチをすべて開
にして整流器7と充電抵抗8を通して電池C1、C2、
C3、C4、C5、C6を充電する。停電検出がなされ
たときは、図5−(a)のような手順で回路切換操作部
3と極性切換操作部4を操作することによって図5−
(b)のような波形電圧を負荷に加えることができる。
この場合、電源1は直流電源または電池、C1〜C6は
コンデンサであっても同様の効果が得られる。また周波
数変換装置としても使用することができる。
【0013】(第2実施例)第2実施例の電圧制御装置
は、第2発明において電圧発生器群の個数が6個の場合
の実施例であり、図3−(a)に示すように、交流電源
1と、変圧器2と、変圧器2の6個の2次巻線の各々に
整流回路と平滑回路または電池を接続し、各出力電圧V
1、V2、V3、V4、V5、V6をすべて直列接続
し、各接続間から取り出したタップをスイッチ91、9
2、93、94、95、96で切り換えて電圧E2をデ
ィジタル的に連続調整する回路切換操作部9と、電圧E
2の極性を反転して直流電圧を交流電圧に変換する極性
切換操作部4と、波形整形のためのフィルタ5とから成
る。
【0012】この電圧発生器群を直列接続した場合のタ
ップは6個であるから6通りの切り換えができる。例え
ば、電圧発生器群の各々の出力電圧をV2=V1、V3
=V1、V4=V1、V5=V1、V6=V1とした場
合電圧E2は、 V1 × 1〜n (nは電圧発生器群の個数) の範囲でディジタル的に連続調整することができる。電
圧発生器群は全く独立した電源や充電されたコンデン
サ、電池で構成されていても同様の効果が得られる。電
池で構成した場合は停電した場合でも負荷に給電を続け
ることができる。他の実施例として図3−(b)のよう
に、電圧発生器群の出力の一端をすべて共通にして他端
をタップ切り換えしても同様の効果が得られる。他の実
施例として図4のように、電源1に整流回路7を接続
し、リアクトルまたは抵抗を通して複数個のコンデンサ
または電他例えばC1、C2、C3、C4、C5、C6
を直列に接続し、回路切換操作部3と極性切換操作部4
を操作することによって周波数変換装置を構成すること
ができる。C1、C2、C3、C4、C5、C6を電池
にした場合は停電しても給電を続行することができる。
【0017】
【発明の効果】上記作用を奏する第1発明、第2発明は
いずれも複数個の電源、コンデンサまたは電池等の組合
せや切り換えによって効率よく出力電圧又は出力電流を
調整することができるため、従来のPWM方式によるイ
ンバータ装置の電磁ノイズ、電源高調波、内部損失、波
形歪、応答性、製造コスト等の問題を大幅に改良するこ
とができる。よって、今後非常に経済的で信頼性の高い
小型軽量の無停電電源装置、周波数変換装置等のインバ
ータ装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明に関わる電圧制御装置の第1実施例を
示す回路図である。
【図2】第1発明に関わる電圧制御装置の他の実施例を
示す回路図である。
【図3−(a)】第2発明に関わる電圧制御装置の第1
実施例を示す回路図である。
【図3−(b)】第2発明に関わる電圧制御装置の他の
実施例を示す回路図である。
【図4】第2発明に関わる電圧制御装置の他の実施例を
示す回路図である。
【符号の説明】
1は電源 3,9は回路切換操作部 31,32,33,34,35,36,37,38,3
9,310,311,312は回路切換操作部3を構成
する切り換えスイッチ(無接点スイッチ又は有接点スイ
ッチ) 4は極性切換操作部 41,42,43,44は極性切換操作部4を構成する
切り換えスイッチ(無接点スイッチ又は有接点スイッ
チ) 5はフイルタ 6,7は整流回路 8はリアクトルまたは抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年9月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明に関わる電圧制御装置の第1実施例を
示す回路図である。
【図2】第1発明に関わる電圧制御装置の他の実施例を
示す回路図である。
【図3−(a)】第2発明に関わる電圧制御装置の第1
実施例を示す回路図である。
【図3−(b)】第2発明に関わる電圧制御装置の他の
実施例を示す回路図である。
【図4】第2発明に関わる電圧制御装置の他の実施例を
示す回路図である。
【図5】第1発明に関わる電圧制御装置の回路切り換え
タイミングを示す図である。
【符号の説明】 1は電源 3,9は回路切換操作部 31,32,33,34,35,36,37,38,3
9,310,311,312は回路切換操作部3を構成
する切り換えスイッチ(無接点スイッチ又は有接点スイ
ッチ) 4は極性切換操作部 41,42,43,44は極性切換操作部4を構成する
切り換えスイッチ(無接点スイッチ又は有接点スイッ
チ) 5はフィルタ 6,7は整流回路 8はリアクトルまたは抵抗

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源が複数個存在し該各電源の出力電圧
    が最小出力電圧の2倍、4倍、8倍、−−−、2n−1
    倍(nは電源の個数)となるように構成した電圧発生手
    段と、 該電圧発生手段の合成電圧を可変するために該電圧発生
    手段の各々の出力電圧の直並列の組合せを任意に行う回
    路切換手段と、 該回路切換手段から出力される電圧の極性を反転する極
    性切換手段と、から成ることを特徴とする電圧制御装
    置。
  2. 【請求項2】 電源を複数個直列に接続して各接続端子
    から中間タップを引出した電圧発生手段と、 該電圧発生手段の出力電圧を可変するために該タップを
    任意に選択するタップ切換手段と、 該タップ切換手段から出力される電圧の極性を反転する
    極性切換手段と、から成ることを特徴とする電圧制御装
    置。
JP8155949A 1996-05-13 1996-05-13 電圧制御装置 Pending JPH09305243A (ja)

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JP8155949A JPH09305243A (ja) 1996-05-13 1996-05-13 電圧制御装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009044909A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Tdk-Lambda Corp 可変電源装置
WO2011111960A1 (ko) * 2010-03-08 2011-09-15 주식회사 다원시스 화학 기상 증착 장치용 전원 장치 및 그 제어 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009044909A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Tdk-Lambda Corp 可変電源装置
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