JPH10271839A - インバータ電源 - Google Patents
インバータ電源Info
- Publication number
- JPH10271839A JPH10271839A JP9069507A JP6950797A JPH10271839A JP H10271839 A JPH10271839 A JP H10271839A JP 9069507 A JP9069507 A JP 9069507A JP 6950797 A JP6950797 A JP 6950797A JP H10271839 A JPH10271839 A JP H10271839A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- choke coil
- switching element
- power supply
- noise
- frequency
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インバータ電源に関し、特にスイッチング素
子のＯＮ−ＯＦＦ動作による雑音を除去するのに優れた
構成にすることである。 【解決手段】 本発明のインバータ電源は、スイッチン
グ素子６のＯＮ−ＯＦＦ動作による雑音や脈流を抑制す
るためのチョークコイル２と、このチョークコイル２に
並列にチョーク用共振コンデンサ９を接続し、チョーク
コイルのＬとチョーク用共振コンデンサ９のＣの相関関
係を 【数１】 とし、その周波数ｆの値を端子雑音を抑制するのに有効
な値に設定する構成で、チョークを大きくする必要もな
く実現できる。
子のＯＮ−ＯＦＦ動作による雑音を除去するのに優れた
構成にすることである。 【解決手段】 本発明のインバータ電源は、スイッチン
グ素子６のＯＮ−ＯＦＦ動作による雑音や脈流を抑制す
るためのチョークコイル２と、このチョークコイル２に
並列にチョーク用共振コンデンサ９を接続し、チョーク
コイルのＬとチョーク用共振コンデンサ９のＣの相関関
係を 【数１】 とし、その周波数ｆの値を端子雑音を抑制するのに有効
な値に設定する構成で、チョークを大きくする必要もな
く実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は商用電源からの電力
を整流し、スイッチング素子により周波数変換し、負荷
への供給する電力量を抑制するインバータ電源に関する
もので、特にスイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ動作によ
る雑音等を抑制する手段に関するものである。
を整流し、スイッチング素子により周波数変換し、負荷
への供給する電力量を抑制するインバータ電源に関する
もので、特にスイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ動作によ
る雑音等を抑制する手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のインバータ電源を使用した機器の
実施例としての電子レンジの回路図を図７に示す。商用
電源をダイオードブリッジ１により整流して直流にす
る。２はチョークコイル、３は平滑コンデンサである。
この電力を発振コンデンサ４とトランス５より構成され
る発振回路をスイッチング素子６のＯＮ−ＯＦＦ動作に
より発振し負荷としてのマグネトロン７への供給電力を
抑制するインバータ電源において、スイッチング素子の
ＯＮ−ＯＦＦ動作により発生する入力電流の脈流や雑音
を抑制するためにチョークコイル２や平滑コンデンサ３
が設けられている。
実施例としての電子レンジの回路図を図７に示す。商用
電源をダイオードブリッジ１により整流して直流にす
る。２はチョークコイル、３は平滑コンデンサである。
この電力を発振コンデンサ４とトランス５より構成され
る発振回路をスイッチング素子６のＯＮ−ＯＦＦ動作に
より発振し負荷としてのマグネトロン７への供給電力を
抑制するインバータ電源において、スイッチング素子の
ＯＮ−ＯＦＦ動作により発生する入力電流の脈流や雑音
を抑制するためにチョークコイル２や平滑コンデンサ３
が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インバータ電源では、これらの入力電流の脈流や雑音を
抑制するための有効な手段としてチョークコイル１や平
滑コンデンサ４を大きくする手段がとられていた。平滑
コンデンサ４を大きくすると、電源投入時に平滑コンデ
ンサ４に充電電流が瞬時的に流れ、大きな突入電流が発
生してしまうというという問題を有していた。またチョ
ークコイル１を大きくするにはかなり大きなものが必要
であり、寸法的にも３から５倍のものが必要であり、重
量も大きく、コストも上がってしまうという問題があっ
た。
インバータ電源では、これらの入力電流の脈流や雑音を
抑制するための有効な手段としてチョークコイル１や平
滑コンデンサ４を大きくする手段がとられていた。平滑
コンデンサ４を大きくすると、電源投入時に平滑コンデ
ンサ４に充電電流が瞬時的に流れ、大きな突入電流が発
生してしまうというという問題を有していた。またチョ
ークコイル１を大きくするにはかなり大きなものが必要
であり、寸法的にも３から５倍のものが必要であり、重
量も大きく、コストも上がってしまうという問題があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、インバータ電源を構成するスイッチング素
子のＯＮ−ＯＦＦ動作による雑音や脈流を抑制するため
のチョークコイルと、このチョークコイルに並列にチョ
ーク用共振コンデンサを接続する。そして、チョークコ
イルのインダクタンスＬとチョーク用共振コンデンサの
容量Ｃとの相関関係を
するために、インバータ電源を構成するスイッチング素
子のＯＮ−ＯＦＦ動作による雑音や脈流を抑制するため
のチョークコイルと、このチョークコイルに並列にチョ
ーク用共振コンデンサを接続する。そして、チョークコ
イルのインダクタンスＬとチョーク用共振コンデンサの
容量Ｃとの相関関係を
【０００５】
【数２】
【０００６】とし、ｆの値を端子雑音の抑制に有効な周
波数に設定する。特に端子雑音の発声周波数としては、
インバータ電源のスイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ動作
の周波数、すなわちインバータ電源の動作周波数の高調
波が主なものとなる。その中で特に第１から第５高調波
の影響が特に多い。従って、ｆをインバータ電源の動作
周波数の１から５倍に設定するのが有効である。また、
端子雑音も１５０KHzから国際的に国際無線障害特別委
員会（ＣＩＳＰＲ）にて規制値が検討されている。この
１５０KHzからは、インバータ電源の動作周波数の第３
から第５高調波がこれに当たる。従って５０KHzから５
００KHzにｆの値を設定するのが有効である。これによ
り平滑コンデンサを大きくする必要もなくまた電源投入
時の大きな突入電流の発生も防止できる。またチョーク
コイルを大きくする必要もなく端子雑音を効果的に除去
できる。
波数に設定する。特に端子雑音の発声周波数としては、
インバータ電源のスイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ動作
の周波数、すなわちインバータ電源の動作周波数の高調
波が主なものとなる。その中で特に第１から第５高調波
の影響が特に多い。従って、ｆをインバータ電源の動作
周波数の１から５倍に設定するのが有効である。また、
端子雑音も１５０KHzから国際的に国際無線障害特別委
員会（ＣＩＳＰＲ）にて規制値が検討されている。この
１５０KHzからは、インバータ電源の動作周波数の第３
から第５高調波がこれに当たる。従って５０KHzから５
００KHzにｆの値を設定するのが有効である。これによ
り平滑コンデンサを大きくする必要もなくまた電源投入
時の大きな突入電流の発生も防止できる。またチョーク
コイルを大きくする必要もなく端子雑音を効果的に除去
できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、商用電源を整流し直流
にするダイオードブリッジと、このダイオードブリッジ
により整流された電力を周波数変換し負荷への供給電力
量を制御するためのスイッチング素子と、このスイッチ
ング素子にＯＮ−ＯＦＦ信号を送り負荷への供給電力量
を制御する制御回路と、スイッチング素子のＯＮ−ＯＦ
Ｆ動作で生じる雑音を抑制するチョークコイルと、この
チョークコイルに並列接続されるチョーク用共振コンデ
ンサとを備えた構成とした。
にするダイオードブリッジと、このダイオードブリッジ
により整流された電力を周波数変換し負荷への供給電力
量を制御するためのスイッチング素子と、このスイッチ
ング素子にＯＮ−ＯＦＦ信号を送り負荷への供給電力量
を制御する制御回路と、スイッチング素子のＯＮ−ＯＦ
Ｆ動作で生じる雑音を抑制するチョークコイルと、この
チョークコイルに並列接続されるチョーク用共振コンデ
ンサとを備えた構成とした。
【０００８】また、チョークコイルのインダクタンスＬ
とチョーク用共振コンデンサの容量Ｃの相関関係を
とチョーク用共振コンデンサの容量Ｃの相関関係を
【０００９】
【数３】
【００１０】とし、ｆの値を端子雑音の抑制に有効な周
波数の値に設定する。これにより、端子雑音の抑制に有
効である。
波数の値に設定する。これにより、端子雑音の抑制に有
効である。
【００１１】また、ｆの値をスイッチング素子のＯＮ−
ＯＦＦ動作の周波数の１から５倍に設定する。これによ
り、スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ動作の周波数の第
１から第５高調波の雑音が有効に抑制できる。
ＯＦＦ動作の周波数の１から５倍に設定する。これによ
り、スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ動作の周波数の第
１から第５高調波の雑音が有効に抑制できる。
【００１２】また、ｆの値を５０KHzから５００KHzに設
定する。これにより、端子雑音の規制に対して有効に抑
制できるようにすることができる。
定する。これにより、端子雑音の規制に対して有効に抑
制できるようにすることができる。
【００１３】また、これらの効果を得るについて、平滑
コンデンサの容量を大きくせずに実現でき、又電源投入
時の大きな突入電流も発生しない。さらにチョークコイ
ルの寸法も大きくする必要もなく実現できる。
コンデンサの容量を大きくせずに実現でき、又電源投入
時の大きな突入電流も発生しない。さらにチョークコイ
ルの寸法も大きくする必要もなく実現できる。
【００１４】以下、本発明の実施例について図面を用い
て説明する。 （実施例）図１は、本発明の実施例のインバータ電源を
使用した電子レンジの回路図を示す。商用電源から入力
された電力をダイオードブリッジ１により整流し、直流
変換する。この直流に変換された電力を、発振回路を構
成するトランス５と発振コンデンサ４への電力供給量
を、スイッチング素子６によって制御する。スイッチン
グ素子６は制御回路８からの信号によって動作する。制
御回路８は負荷への供給電力量に対応して、スイッチン
グ素子のＯＮ−ＯＦＦの動作周波数やデューティを制御
する。トランス５により昇圧された電力は負荷としての
マグネトロン７に供給される。ここで、スイッチング素
子６のＯＮ−ＯＦＦ動作によって図１に示すＩ2の電流
波形は図２に示すような波形となり、その動作周波数は
一般に２０KHzから１００KHzである。従って、平滑コン
デンサ３やチョークコイル２およびチョーク用共振コン
デンサ９により、スイッチング素子６のＯＮ−ＯＦＦ動
作に伴う脈流や雑音を抑制するためのものである。この
脈流や雑音の抑制が適切でなければ、図１に示すＩ1の
電流波形は図３（ａ）に示すように、商用電源周波数の
５０KHzに、脈流が重畳された電流が流れ、端子雑音も
大きく発生する。しかし、チョークコイル２、チョーク
コイル用共振コンデンサ９を適切に設定すれば図５
（ｂ）のように、Ｉ1の脈流や雑音が小さくなる。チョ
ークコイル２の外観を図４に示す。コアにコイルを巻い
たもので、脈流や雑音の抑制能力を上げるには、寸法や
コイルの巻数を増加する方法があるが、大形となり、重
量も大きく又コストも上がってしまう。そこで、チョー
クコイル２に並列にチョーク用共振コンデンサ９を接続
することで、適切な抑制能力を有するものが実現でき
る。チョークコイル２のインダクタンスＬとチョーク用
共振コンデンサ９の容量Ｃの合成インピーダンスＺは、
ＬとＣの並列回路となり、
て説明する。 （実施例）図１は、本発明の実施例のインバータ電源を
使用した電子レンジの回路図を示す。商用電源から入力
された電力をダイオードブリッジ１により整流し、直流
変換する。この直流に変換された電力を、発振回路を構
成するトランス５と発振コンデンサ４への電力供給量
を、スイッチング素子６によって制御する。スイッチン
グ素子６は制御回路８からの信号によって動作する。制
御回路８は負荷への供給電力量に対応して、スイッチン
グ素子のＯＮ−ＯＦＦの動作周波数やデューティを制御
する。トランス５により昇圧された電力は負荷としての
マグネトロン７に供給される。ここで、スイッチング素
子６のＯＮ−ＯＦＦ動作によって図１に示すＩ2の電流
波形は図２に示すような波形となり、その動作周波数は
一般に２０KHzから１００KHzである。従って、平滑コン
デンサ３やチョークコイル２およびチョーク用共振コン
デンサ９により、スイッチング素子６のＯＮ−ＯＦＦ動
作に伴う脈流や雑音を抑制するためのものである。この
脈流や雑音の抑制が適切でなければ、図１に示すＩ1の
電流波形は図３（ａ）に示すように、商用電源周波数の
５０KHzに、脈流が重畳された電流が流れ、端子雑音も
大きく発生する。しかし、チョークコイル２、チョーク
コイル用共振コンデンサ９を適切に設定すれば図５
（ｂ）のように、Ｉ1の脈流や雑音が小さくなる。チョ
ークコイル２の外観を図４に示す。コアにコイルを巻い
たもので、脈流や雑音の抑制能力を上げるには、寸法や
コイルの巻数を増加する方法があるが、大形となり、重
量も大きく又コストも上がってしまう。そこで、チョー
クコイル２に並列にチョーク用共振コンデンサ９を接続
することで、適切な抑制能力を有するものが実現でき
る。チョークコイル２のインダクタンスＬとチョーク用
共振コンデンサ９の容量Ｃの合成インピーダンスＺは、
ＬとＣの並列回路となり、
【００１５】
【数４】
【００１６】となる。このとき、１−（２πｆ）2ＣＬ
＝０、すなわち
＝０、すなわち
【００１７】
【数５】
【００１８】となるとき、インピーダンスＺは無限大と
なり、その周波数ｆに対する雑音の抑制効果が極めて大
きい。従って、ｆの値を端子雑音を抑制するのに有効な
周波数に設定すれば、大きなチョークコイル１を必要と
せずに、端子雑音が抑制できる。
なり、その周波数ｆに対する雑音の抑制効果が極めて大
きい。従って、ｆの値を端子雑音を抑制するのに有効な
周波数に設定すれば、大きなチョークコイル１を必要と
せずに、端子雑音が抑制できる。
【００１９】図５は、本発明の他の実施例のインバータ
電源を使用した空調機器のコンプレッサーの回路図を示
す。商用電源から入力された電力をダイオードブリッジ
１により整流し直流変換する。この直流変換された電力
を、スイッチング素子６のＯＮ−ＯＦＦ動作により、コ
ンプレッサー用モータ１０への供給電力量を制御する。
制御回路８はコンプレッサー用モータ１０への供給電力
量に対応して、複数の各スイッチング素子６へのＯＮ−
ＯＦＦ信号のタイミングや周波数、デューティを制御す
る。この時、図１で説明した実施例と同じようにスイッ
チング素子６のＯＮ−ＯＦＦ動作によって、図２中のＩ
1の電流も図３（ａ）に示すように、商用電源周波数の
５０／６０Hzに脈流が重畳された電流が流れ、端子雑音
も大きく発生する。ここでチョークコイル２、チョーク
用共振コンデンサ９を適切に設定すれば、端子雑音を有
効に抑制できる。図１の実施例と同じように
電源を使用した空調機器のコンプレッサーの回路図を示
す。商用電源から入力された電力をダイオードブリッジ
１により整流し直流変換する。この直流変換された電力
を、スイッチング素子６のＯＮ−ＯＦＦ動作により、コ
ンプレッサー用モータ１０への供給電力量を制御する。
制御回路８はコンプレッサー用モータ１０への供給電力
量に対応して、複数の各スイッチング素子６へのＯＮ−
ＯＦＦ信号のタイミングや周波数、デューティを制御す
る。この時、図１で説明した実施例と同じようにスイッ
チング素子６のＯＮ−ＯＦＦ動作によって、図２中のＩ
1の電流も図３（ａ）に示すように、商用電源周波数の
５０／６０Hzに脈流が重畳された電流が流れ、端子雑音
も大きく発生する。ここでチョークコイル２、チョーク
用共振コンデンサ９を適切に設定すれば、端子雑音を有
効に抑制できる。図１の実施例と同じように
【００２０】
【数６】
【００２１】となる時、その周波数ｆに対する雑音抑制
効果が極めて大きくなる。従ってｆの値を端子雑音を抑
制するのに有効な周波数に設定すれば、大きなチョーク
コイル２を必要とせずに、端子雑音を抑制できる。
効果が極めて大きくなる。従ってｆの値を端子雑音を抑
制するのに有効な周波数に設定すれば、大きなチョーク
コイル２を必要とせずに、端子雑音を抑制できる。
【００２２】また、図１および図５の実施例において
も、スイッチング素子７のＯＮ−ＯＦＦ動作周波数の第
１から第５高調波による端子雑音が大きい。従ってｆの
設定をスイッチング素子の動作周波数の１から５倍に設
定すると有効である。
も、スイッチング素子７のＯＮ−ＯＦＦ動作周波数の第
１から第５高調波による端子雑音が大きい。従ってｆの
設定をスイッチング素子の動作周波数の１から５倍に設
定すると有効である。
【００２３】また、端子雑音規制も１５０KHzから国際
無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ）において国際的に検
討されており、これはスイッチング素子６の動作周波数
の第３から第５高周波に当たる。一般にその動作周波数
は２０KHzから１００KHzであるため、周波数ｆの値を約
５０KHzから５００KHzに設定するのが有効である。
無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ）において国際的に検
討されており、これはスイッチング素子６の動作周波数
の第３から第５高周波に当たる。一般にその動作周波数
は２０KHzから１００KHzであるため、周波数ｆの値を約
５０KHzから５００KHzに設定するのが有効である。
【００２４】図６は、端子雑音のスペクトル図であり、
横軸に周波数で対数目盛、縦軸に端子雑音電圧を示し、
１μVを０dBμVとし、υ＝２０logV（μV）の値を示し
ている。図中で点線で示す値は、ノイズ規制値として上
記委員会で国際的に検討されているものである。従って
これより小さくしておく必要がある。また図６において
本発明と従来との端子雑音のスペクトル図を示す。
（ａ）が本発明のもので、（ｂ）が従来のものを示す。
（ａ）は周波数ｆを１５０KHzに設定した時の特性であ
る。（ａ）は（ｂ）に比較して５００KHz以下では小さ
くなっており、５００KHz以上では返って（ａ）の方が
大きくなる。しかし、（ａ）の方がノイズ規制値に対し
て効果が有り、全体として規制値を満足している。
横軸に周波数で対数目盛、縦軸に端子雑音電圧を示し、
１μVを０dBμVとし、υ＝２０logV（μV）の値を示し
ている。図中で点線で示す値は、ノイズ規制値として上
記委員会で国際的に検討されているものである。従って
これより小さくしておく必要がある。また図６において
本発明と従来との端子雑音のスペクトル図を示す。
（ａ）が本発明のもので、（ｂ）が従来のものを示す。
（ａ）は周波数ｆを１５０KHzに設定した時の特性であ
る。（ａ）は（ｂ）に比較して５００KHz以下では小さ
くなっており、５００KHz以上では返って（ａ）の方が
大きくなる。しかし、（ａ）の方がノイズ規制値に対し
て効果が有り、全体として規制値を満足している。
【００２５】以上のようにｆを適切に設定するＬとＣを
選択すれば有効に雑音抑制能力の有するものが得られ
る。
選択すれば有効に雑音抑制能力の有するものが得られ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明のインバータ電源に
よれば、チョークコイルの寸法を大きくすることなく端
子雑音を抑制できる。また、コストアップを押さえる効
果もある。
よれば、チョークコイルの寸法を大きくすることなく端
子雑音を抑制できる。また、コストアップを押さえる効
果もある。
【図１】本発明の実施例のインバータ電源を使用した電
子レンジの回路図
子レンジの回路図
【図２】同電子レンジのインバータ電源の発振回路への
入力電流波形図
入力電流波形図
【図３】（ａ）従来の電子レンジのインバータ電源の入
力電流波形図 （ｂ）本発明の電子レンジのインバータ電源の入力電流
波形図
力電流波形図 （ｂ）本発明の電子レンジのインバータ電源の入力電流
波形図
【図４】チョークコイルの外観図
【図５】本発明の他の実施例のインバータ電源を使用し
たモータ制御装置の回路図
たモータ制御装置の回路図
【図６】同インバータ電源と従来のインバータ電源を比
較するための端子雑音スペクトル図
較するための端子雑音スペクトル図
【図７】従来のインバータ電源を使用した電子レンジの
回路図
回路図
１ ダイオードブリッジ ２ チョークコイル ６ スイッチング素子 ８ 制御回路 ９ チョーク用共振コンデンサ
Claims (4)
- 【請求項１】商用電源を整流し直流にするダイオードブ
リッジと、前記ダイオードブリッジにより整流された電
力を周波数変換し負荷への供給電力量を制御するための
スイッチング素子と、前記スイッチング素子にＯＮ−Ｏ
ＦＦ信号を送り負荷への供給電力量を制御する制御回路
と、前記スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ動作で生じた
雑音を抑制するチョークコイルと、前記チョークコイル
に並列接続したチョーク用共振コンデンサとを備えたイ
ンバータ電源。 - 【請求項２】チョークコイルのインダクタンスＬとチョ
ークコイル用共振コンデンサの容量Ｃの相関関係を周波
数ｆに対して 【数１】 とし、ｆの値を端子雑音の抑制に有効な周波数の値に設
定する構成としたインバータ電源。 - 【請求項３】ｆの値をスイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ
動作の周波数の１から５倍になる構成とした請求項１ま
たは２記載のインバータ電源。 - 【請求項４】ｆの値を約５０KHzから５００KHzになる構
成とした請求項１または２記載のインバータ電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9069507A JPH10271839A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | インバータ電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9069507A JPH10271839A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | インバータ電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271839A true JPH10271839A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13404735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9069507A Pending JPH10271839A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | インバータ電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10271839A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109286325A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-29 | 广东电网有限责任公司 | 一种电力电子变压器多机并联的谐振分析方法 |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP9069507A patent/JPH10271839A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109286325A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-29 | 广东电网有限责任公司 | 一种电力电子变压器多机并联的谐振分析方法 |
| CN109286325B (zh) * | 2018-11-14 | 2020-08-14 | 广东电网有限责任公司 | 一种电力电子变压器多机并联的谐振分析方法 |
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