JPH11127576A - 直流電源装置 - Google Patents
直流電源装置Info
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- JPH11127576A JPH11127576A JP9306558A JP30655897A JPH11127576A JP H11127576 A JPH11127576 A JP H11127576A JP 9306558 A JP9306558 A JP 9306558A JP 30655897 A JP30655897 A JP 30655897A JP H11127576 A JPH11127576 A JP H11127576A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/337—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration
- H02M3/3376—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration with automatic control of output voltage or current
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
- H02M1/007—Plural converter units in cascade
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的小型で、インバータのスイッチング素
子に低耐圧のものを使用できる比較的小型な直流電源装
置を提供する。 【解決手段】 複数の高圧系の交流電圧と、これら電圧
よりも低い電圧の複数の低圧系の交流電圧との中から選
択された１つの交流電圧が入力側整流器４に供給され、
整流される。この入力側整流器からの出力電圧を、予め
定めた電圧に昇降圧コンバータ６が変換する。この昇降
圧コンバータ６の出力電圧をインバータ２４が高周波電
圧に変換する。このインバータ２４から出力された高周
波電圧を変圧器３４が変圧する。この変圧器からの変圧
された高周波電圧を、出力側整流器３８が整流する。
子に低耐圧のものを使用できる比較的小型な直流電源装
置を提供する。 【解決手段】 複数の高圧系の交流電圧と、これら電圧
よりも低い電圧の複数の低圧系の交流電圧との中から選
択された１つの交流電圧が入力側整流器４に供給され、
整流される。この入力側整流器からの出力電圧を、予め
定めた電圧に昇降圧コンバータ６が変換する。この昇降
圧コンバータ６の出力電圧をインバータ２４が高周波電
圧に変換する。このインバータ２４から出力された高周
波電圧を変圧器３４が変圧する。この変圧器からの変圧
された高周波電圧を、出力側整流器３８が整流する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電圧を直流電
圧に変換する直流電源装置に関し、特に複数の異なる交
流電圧のうち任意に選択された交流電圧によって動作可
能な直流電源装置に関する。
圧に変換する直流電源装置に関し、特に複数の異なる交
流電圧のうち任意に選択された交流電圧によって動作可
能な直流電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の交流電圧のうち任意に選択された
ものによって動作可能な直流電源装置としては、例えば
特許第２６０７９９７号の明細書及び図面、特公平３−
７１２１８号に開示されているようなものがある。
ものによって動作可能な直流電源装置としては、例えば
特許第２６０７９９７号の明細書及び図面、特公平３−
７１２１８号に開示されているようなものがある。
【０００３】特許第２６０７９９７号の技術では、２０
０Ｖ系または４００Ｖ系のいずれかの商用交流電源が入
力端子で受電され、入力側整流器によって整流される。
この整流された電圧は、直列または並列に切換スイッチ
によって切換接続できる２台のインバータによって高周
波電圧に変換され、これらインバータからの高周波電圧
は、出力側整流器によって整流される。入力側整流器に
供給される電圧が２００Ｖ系の場合、２台のインバータ
は並列に切換スイッチによって接続され、入力側整流器
に供給される電圧が４００Ｖ系の場合、２台のインバー
タは切換スイッチによって直列に接続される。従って、
２００Ｖ系の電源が使用されている場合でも、４００Ｖ
系の電源が使用されている場合でも、インバータに供給
される電圧は同じ電圧である。
０Ｖ系または４００Ｖ系のいずれかの商用交流電源が入
力端子で受電され、入力側整流器によって整流される。
この整流された電圧は、直列または並列に切換スイッチ
によって切換接続できる２台のインバータによって高周
波電圧に変換され、これらインバータからの高周波電圧
は、出力側整流器によって整流される。入力側整流器に
供給される電圧が２００Ｖ系の場合、２台のインバータ
は並列に切換スイッチによって接続され、入力側整流器
に供給される電圧が４００Ｖ系の場合、２台のインバー
タは切換スイッチによって直列に接続される。従って、
２００Ｖ系の電源が使用されている場合でも、４００Ｖ
系の電源が使用されている場合でも、インバータに供給
される電圧は同じ電圧である。
【０００４】特公平３−７１２１８号の技術では、１０
０Ｖまたは２００Ｖ系のいずれかの商用交流電源が入力
端子で受電され、入力側整流器によって整流される。整
流された電圧は、昇圧コンバータによって予め定められ
た電圧に昇圧される。昇圧された電圧は、インバータに
よって高周波電圧に変換され、この高周波電圧は、変圧
器によって変圧された後、出力側整流器によって整流さ
れる。従って、１００Ｖまたは２００Ｖ系のいずれの電
圧が入力側整流器に供給されていても、インバータに
は、上記予め定められた電圧が供給される。
０Ｖまたは２００Ｖ系のいずれかの商用交流電源が入力
端子で受電され、入力側整流器によって整流される。整
流された電圧は、昇圧コンバータによって予め定められ
た電圧に昇圧される。昇圧された電圧は、インバータに
よって高周波電圧に変換され、この高周波電圧は、変圧
器によって変圧された後、出力側整流器によって整流さ
れる。従って、１００Ｖまたは２００Ｖ系のいずれの電
圧が入力側整流器に供給されていても、インバータに
は、上記予め定められた電圧が供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特許第２６０７９９７
号の技術では、２台のインバータを設けなければならな
い。その上に、２台のインバータ間の電流及び電圧をバ
ランスさせなければならないので、バランス回路を設け
なければならず、直流電源装置全体が大型になる。
号の技術では、２台のインバータを設けなければならな
い。その上に、２台のインバータ間の電流及び電圧をバ
ランスさせなければならないので、バランス回路を設け
なければならず、直流電源装置全体が大型になる。
【０００６】特公平３−７１２１８号の技術では、適用
電圧を１００Ｖまたは２００Ｖに限定しているが、世界
中で使用している商用電源の電圧は、２００Ｖ系、２０
８Ｖ系、２３０Ｖ系、２４０Ｖ系、３８０Ｖ系、４１５
Ｖ系、４４０Ｖ系、４６０Ｖ系、５７５Ｖ系と非常に広
い範囲にわたっている。
電圧を１００Ｖまたは２００Ｖに限定しているが、世界
中で使用している商用電源の電圧は、２００Ｖ系、２０
８Ｖ系、２３０Ｖ系、２４０Ｖ系、３８０Ｖ系、４１５
Ｖ系、４４０Ｖ系、４６０Ｖ系、５７５Ｖ系と非常に広
い範囲にわたっている。
【０００７】そこで、このような非常に広い範囲の電圧
を全て適用電圧とする場合、昇圧コンバータを使用して
いるので、その昇圧コンバータが出力する予め定めた電
圧は、最高電圧である５７５Ｖの電圧を整流した電圧の
ピーク電圧（５７５Ｘ√２＝８１３）でなければなら
ず、最小電圧である２００Ｖの電圧を整流した電圧のピ
ーク電圧（２００Ｘ√２＝２８３）を、８１３Ｖまで昇
圧させる必要がある。
を全て適用電圧とする場合、昇圧コンバータを使用して
いるので、その昇圧コンバータが出力する予め定めた電
圧は、最高電圧である５７５Ｖの電圧を整流した電圧の
ピーク電圧（５７５Ｘ√２＝８１３）でなければなら
ず、最小電圧である２００Ｖの電圧を整流した電圧のピ
ーク電圧（２００Ｘ√２＝２８３）を、８１３Ｖまで昇
圧させる必要がある。
【０００８】即ち、約３倍近くまで昇圧する必要があ
る。また、インバータに使用されるＩＧＢＴのようなス
イッチング素子には、上述した８１３Ｖの電圧を考慮し
て、高耐圧のものを使用しなければならない。
る。また、インバータに使用されるＩＧＢＴのようなス
イッチング素子には、上述した８１３Ｖの電圧を考慮し
て、高耐圧のものを使用しなければならない。
【０００９】現在、入手可能な高耐圧のものとしては、
１２００Ｖのものがある。このような１２００Ｖの耐圧
のＩＧＢＴを使用したとしても、入力される電圧８１３
Ｖと比較すると、ＩＧＢＴの耐圧に対する裕度が低く、
破損しやすくなる。また、上述したような高耐圧のスイ
ッチング素子は、一般に市販されてなく、さらに、高耐
圧のスイッチング素子は、低耐圧のものよりスイッチン
グ特性が悪く、また高価であるという問題点もあった。
１２００Ｖのものがある。このような１２００Ｖの耐圧
のＩＧＢＴを使用したとしても、入力される電圧８１３
Ｖと比較すると、ＩＧＢＴの耐圧に対する裕度が低く、
破損しやすくなる。また、上述したような高耐圧のスイ
ッチング素子は、一般に市販されてなく、さらに、高耐
圧のスイッチング素子は、低耐圧のものよりスイッチン
グ特性が悪く、また高価であるという問題点もあった。
【００１０】本発明は、比較的小型で、かつインバータ
のスイッチング素子に低耐圧のものを使用できる直流電
源装置を提供することを目的とする。
のスイッチング素子に低耐圧のものを使用できる直流電
源装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、複数の高圧系の交流電圧
と、これら電圧よりも低い電圧の複数の低圧系の交流電
圧との中から選択された１つの交流電圧が供給され、こ
の供給された交流電圧を整流する入力側整流器と、この
入力側整流器からの出力電圧を予め定めた電圧に変換す
る昇降圧コンバータと、この昇降圧コンバータの出力電
圧を高周波電圧に変換するインバータと、このインバー
タから出力された高周波電圧を変圧する変圧器と、この
変圧器からの変圧された高周波電圧を整流する出力側整
流器とを、具備している。
めに、請求項１記載の発明は、複数の高圧系の交流電圧
と、これら電圧よりも低い電圧の複数の低圧系の交流電
圧との中から選択された１つの交流電圧が供給され、こ
の供給された交流電圧を整流する入力側整流器と、この
入力側整流器からの出力電圧を予め定めた電圧に変換す
る昇降圧コンバータと、この昇降圧コンバータの出力電
圧を高周波電圧に変換するインバータと、このインバー
タから出力された高周波電圧を変圧する変圧器と、この
変圧器からの変圧された高周波電圧を整流する出力側整
流器とを、具備している。
【００１２】請求項１記載の発明によれば、入力側整流
器に高圧系及び低圧系いずれの電圧が供給されるかに応
じて、入力側整流器の出力電圧は様々な値となるが、こ
れは昇降圧コンバータによって昇圧または降圧が行わ
れ、予め定めた値となり、この予め定めた値の電圧がイ
ンバータに供給される。
器に高圧系及び低圧系いずれの電圧が供給されるかに応
じて、入力側整流器の出力電圧は様々な値となるが、こ
れは昇降圧コンバータによって昇圧または降圧が行わ
れ、予め定めた値となり、この予め定めた値の電圧がイ
ンバータに供給される。
【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の直
流電源装置において、上記各電圧のうち最高電圧以外の
電圧から選択したものを整流した電圧のピーク値を、前
記予め定めた電圧としている。
流電源装置において、上記各電圧のうち最高電圧以外の
電圧から選択したものを整流した電圧のピーク値を、前
記予め定めた電圧としている。
【００１４】請求項２記載の発明によれば、最高電圧以
外の各電圧から選択したものを整流した電圧のピーク値
が、予め定められた電圧とされているので、少なくとも
最高電圧が入力側整流器に供給されたとき、整流された
この電圧は、昇降圧コンバータによって降圧される。
外の各電圧から選択したものを整流した電圧のピーク値
が、予め定められた電圧とされているので、少なくとも
最高電圧が入力側整流器に供給されたとき、整流された
この電圧は、昇降圧コンバータによって降圧される。
【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１記載の直
流電源装置において、上記高電圧系の各電圧のうち最高
電圧以外の電圧から選択したものを整流した電圧のピー
ク値を、前記予め定めた電圧としている。
流電源装置において、上記高電圧系の各電圧のうち最高
電圧以外の電圧から選択したものを整流した電圧のピー
ク値を、前記予め定めた電圧としている。
【００１６】請求項３記載の発明によれば、高圧系の各
電圧のうち最高電圧以外の電圧から選択したものを整流
した電圧のピーク値が、予め定められた電圧とされてい
るので、少なくとも高圧系の最高電圧が入力側整流器に
供給されたとき、整流されたこの電圧は、昇降圧コンバ
ータによって降圧される。
電圧のうち最高電圧以外の電圧から選択したものを整流
した電圧のピーク値が、予め定められた電圧とされてい
るので、少なくとも高圧系の最高電圧が入力側整流器に
供給されたとき、整流されたこの電圧は、昇降圧コンバ
ータによって降圧される。
【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１記載の直
流電源装置において、前記昇降圧コンバータが、リアク
トルと、このリアクトルを前記入力側整流器の出力間に
接続しているコンバータ用高周波スイッチング素子と、
コンデンサと、前記コンバータ用高周波スイッチング素
子がオフのとき、前記コンデンサに前記リアクトルから
電流が流れるように前記リアクトルと前記コンデンサと
の間に接続された単方向性素子とを、具備するものであ
る。
流電源装置において、前記昇降圧コンバータが、リアク
トルと、このリアクトルを前記入力側整流器の出力間に
接続しているコンバータ用高周波スイッチング素子と、
コンデンサと、前記コンバータ用高周波スイッチング素
子がオフのとき、前記コンデンサに前記リアクトルから
電流が流れるように前記リアクトルと前記コンデンサと
の間に接続された単方向性素子とを、具備するものであ
る。
【００１８】請求項４記載の発明によれば、コンバータ
用高周波スイッチング素子がオンにされたとき、このス
イッチング素子に電流が流れ、エネルギーがリアクトル
に蓄積される。そして、コンバータ用高周波スイッチン
グ素子がオフになったとき、単方向性素子を介してリア
クトルからエネルギーがコンデンサに向かって放出され
る。高周波スイッチング素子がオンである期間とオフで
ある期間とを調整することによってコンデンサの両端間
に生じる電圧を昇圧または降圧されたものとすることが
できる。
用高周波スイッチング素子がオンにされたとき、このス
イッチング素子に電流が流れ、エネルギーがリアクトル
に蓄積される。そして、コンバータ用高周波スイッチン
グ素子がオフになったとき、単方向性素子を介してリア
クトルからエネルギーがコンデンサに向かって放出され
る。高周波スイッチング素子がオンである期間とオフで
ある期間とを調整することによってコンデンサの両端間
に生じる電圧を昇圧または降圧されたものとすることが
できる。
【００１９】請求項５記載の発明は、請求項４記載の直
流電源装置において、前記昇降圧コンバータは、前記コ
ンバータ用高周波スイッチング素子をオン、オフさせる
昇降圧コンバータ用制御部を有し、前記インバータは、
前記入力側整流器からの整流出力を高周波スイッチング
するインバータ用高周波スイッチング素子と、これらイ
ンバータ用高周波スイッチング素子をオン、オフさせる
インバータ用制御部とを有し、更に、前記入力側整流器
に供給される交流電圧または前記昇降圧コンバータの出
力電圧を受電し、前記昇降圧コンバータ用制御部及び前
記インバータ用制御部に直流電源を供給する直流電源供
給部が設けられている。
流電源装置において、前記昇降圧コンバータは、前記コ
ンバータ用高周波スイッチング素子をオン、オフさせる
昇降圧コンバータ用制御部を有し、前記インバータは、
前記入力側整流器からの整流出力を高周波スイッチング
するインバータ用高周波スイッチング素子と、これらイ
ンバータ用高周波スイッチング素子をオン、オフさせる
インバータ用制御部とを有し、更に、前記入力側整流器
に供給される交流電圧または前記昇降圧コンバータの出
力電圧を受電し、前記昇降圧コンバータ用制御部及び前
記インバータ用制御部に直流電源を供給する直流電源供
給部が設けられている。
【００２０】請求項５記載の発明によれば、昇降圧コン
バータ用制御部及びインバータ用制御部に、直流電源部
が直流電源を供給しているが、この直流電源は、入力側
整流器に供給される交流電圧または、昇降圧コンバータ
の出力電圧に基づくものである。
バータ用制御部及びインバータ用制御部に、直流電源部
が直流電源を供給しているが、この直流電源は、入力側
整流器に供給される交流電圧または、昇降圧コンバータ
の出力電圧に基づくものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の１実施の形態の直流電源
装置は、図１に示されているように、入力端子２ａ乃至
２ｃを有している。これら入力端子２ａ乃至２ｃには、
低圧系、例えば実効値が２００Ｖ系、２０８Ｖ系、２３
０Ｖ系、２４０Ｖ系の電圧、または高圧系、例えば実効
値が３８０Ｖ、４１５Ｖ、４６０Ｖ、５７５Ｖ系の電圧
のうちいずれかが、この直流電源装置の使用地域に応じ
て入力される。
装置は、図１に示されているように、入力端子２ａ乃至
２ｃを有している。これら入力端子２ａ乃至２ｃには、
低圧系、例えば実効値が２００Ｖ系、２０８Ｖ系、２３
０Ｖ系、２４０Ｖ系の電圧、または高圧系、例えば実効
値が３８０Ｖ、４１５Ｖ、４６０Ｖ、５７５Ｖ系の電圧
のうちいずれかが、この直流電源装置の使用地域に応じ
て入力される。
【００２２】これら入力端子２ａ乃至２ｃには、入力側
整流器４が接続されている。これら入力側整流器４は、
入力端子２ａ乃至２ｃに供給された商用交流電圧を全波
または半波整流して出力するものでる。
整流器４が接続されている。これら入力側整流器４は、
入力端子２ａ乃至２ｃに供給された商用交流電圧を全波
または半波整流して出力するものでる。
【００２３】入力側整流器４の出力は、昇降圧コンバー
タ６に供給されている。この昇降圧コンバータ６の負側
の出力端子には、高周波スイッチング素子、例えばＩＧ
ＢＴ８のエミッタが接続されている。またＩＧＢＴ８の
コレクタは、リアクトル１０を介して入力側整流器４の
正側の出力端子に接続されている。また、ＩＧＢＴ８の
コレクタには、単方向性素子、例えばダイオード１２の
アノードが接続され、カソードは、直列に接続されたコ
ンデンサ１４、１６を介して入力側整流器の正の出力端
子とリアクトル１０との接続点に接続されている。
タ６に供給されている。この昇降圧コンバータ６の負側
の出力端子には、高周波スイッチング素子、例えばＩＧ
ＢＴ８のエミッタが接続されている。またＩＧＢＴ８の
コレクタは、リアクトル１０を介して入力側整流器４の
正側の出力端子に接続されている。また、ＩＧＢＴ８の
コレクタには、単方向性素子、例えばダイオード１２の
アノードが接続され、カソードは、直列に接続されたコ
ンデンサ１４、１６を介して入力側整流器の正の出力端
子とリアクトル１０との接続点に接続されている。
【００２４】ＩＧＢＴ８の制御電極、例えばゲート電極
は、コンバータ用制御部１８に接続されている。このコ
ンバータ用制御部１８が、ＩＧＢＴ８のゲート電極に制
御信号を供給したとき、ＩＧＢＴ８が導通し、リアクト
ル１０に入力側整流器４の正の出力端子から電流が流
れ、リアクトル１０にエネルギーが蓄積される。このと
き、ダイオード１２のアノード側に負の電圧が供給され
ているので、ダイオード１２は導通していない。
は、コンバータ用制御部１８に接続されている。このコ
ンバータ用制御部１８が、ＩＧＢＴ８のゲート電極に制
御信号を供給したとき、ＩＧＢＴ８が導通し、リアクト
ル１０に入力側整流器４の正の出力端子から電流が流
れ、リアクトル１０にエネルギーが蓄積される。このと
き、ダイオード１２のアノード側に負の電圧が供給され
ているので、ダイオード１２は導通していない。
【００２５】制御信号が消失すると、今までの電流の流
れを維持するように逆起電力がリアクトル１０に発生
し、電流がダイオード１２を介してコンデンサ１４、１
６に流れる。
れを維持するように逆起電力がリアクトル１０に発生
し、電流がダイオード１２を介してコンデンサ１４、１
６に流れる。
【００２６】このＩＧＢＴ８がオンになっている期間と
オフになっている期間との比率を調整することによっ
て、コンデンサ１４、１６間に生成される電圧を昇圧さ
れたものまたは降圧されたものとすることができる。
オフになっている期間との比率を調整することによっ
て、コンデンサ１４、１６間に生成される電圧を昇圧さ
れたものまたは降圧されたものとすることができる。
【００２７】この昇降圧コンバータ６の出力電圧、例え
ばコンデンサ１４、１６の両端間の電圧が、電圧検出器
２０によって検出され、この電圧検出器２０からの検出
信号がコンバータ用制御部１８に供給されている。コン
バータ用制御部１８は、予め定められた電圧に、コンデ
ンサ１４、１６の両端間の電圧がなるように、ＩＧＢＴ
８のオン期間、オフ期間の比率を変化させる。予め定め
た電圧としては、例えば高圧系の最高電圧から２番目の
電圧である４６０Ｖの整流電圧のピーク値、例えば４６
０Ｘ√２（約６５０Ｖ）の電圧が設定されている。
ばコンデンサ１４、１６の両端間の電圧が、電圧検出器
２０によって検出され、この電圧検出器２０からの検出
信号がコンバータ用制御部１８に供給されている。コン
バータ用制御部１８は、予め定められた電圧に、コンデ
ンサ１４、１６の両端間の電圧がなるように、ＩＧＢＴ
８のオン期間、オフ期間の比率を変化させる。予め定め
た電圧としては、例えば高圧系の最高電圧から２番目の
電圧である４６０Ｖの整流電圧のピーク値、例えば４６
０Ｘ√２（約６５０Ｖ）の電圧が設定されている。
【００２８】従って、入力端子２ａ乃至２ｃに５７５Ｖ
系の電圧が供給されているとき、昇降圧コンバータ６は
入力整流器４からの出力電圧を降圧させ、それ以外の高
圧系または低圧系の電圧が供給されているとき、それを
昇降圧コンバータ６は昇圧させ約６５０Ｖの電圧を常に
出力している。
系の電圧が供給されているとき、昇降圧コンバータ６は
入力整流器４からの出力電圧を降圧させ、それ以外の高
圧系または低圧系の電圧が供給されているとき、それを
昇降圧コンバータ６は昇圧させ約６５０Ｖの電圧を常に
出力している。
【００２９】また、入力側整流器の正の出力端子側に
は、電流検出器２２が設けられており、この検出器２２
からの電流検出信号もコンバータ用制御部１８に供給さ
れている。コンバータ用制御部１８は、入力側整流器４
からの出力電流が入力端子２ａ乃至２ｃに供給される電
圧と位相が一致するように、即ち力率が１になるように
も、ＩＧＢＴ８の制御を行っている。
は、電流検出器２２が設けられており、この検出器２２
からの電流検出信号もコンバータ用制御部１８に供給さ
れている。コンバータ用制御部１８は、入力側整流器４
からの出力電流が入力端子２ａ乃至２ｃに供給される電
圧と位相が一致するように、即ち力率が１になるように
も、ＩＧＢＴ８の制御を行っている。
【００３０】この直流電源装置は、昇降圧コンバータ６
の他に、インバータ２４も有している。このインバータ
２４は、上述した直列接続されたコンデンサ１４、１６
も含んでいる。このコンデンサ１４、１６に並列に、高
周波半導体スイッチング素子、例えばＩＧＢＴ２６、２
８の直列回路が接続されている。即ち、ＩＧＢＴ２６、
２８のコレクタ・エミッタ導電路が直列に接続され、こ
れがコンデンサ１４、１６に並列に接続されている。
の他に、インバータ２４も有している。このインバータ
２４は、上述した直列接続されたコンデンサ１４、１６
も含んでいる。このコンデンサ１４、１６に並列に、高
周波半導体スイッチング素子、例えばＩＧＢＴ２６、２
８の直列回路が接続されている。即ち、ＩＧＢＴ２６、
２８のコレクタ・エミッタ導電路が直列に接続され、こ
れがコンデンサ１４、１６に並列に接続されている。
【００３１】また、各ＩＧＢＴ２６、２８のコレクタ・
エミッタ導電路に逆並列にフライホイールダイオード３
０、３２が接続されている。
エミッタ導電路に逆並列にフライホイールダイオード３
０、３２が接続されている。
【００３２】これらＩＧＢＴ２６、２８のゲートには、
インバータ用制御部３３から制御信号が供給されてい
る。この制御信号に応動して、ＩＧＢＴ２６、２８は、
一方がオンであるとき、他方がオフである状態を交互に
とる。
インバータ用制御部３３から制御信号が供給されてい
る。この制御信号に応動して、ＩＧＢＴ２６、２８は、
一方がオンであるとき、他方がオフである状態を交互に
とる。
【００３３】このようにインバータ２４は、ハーフブリ
ッジインバータに形成されており、このインバータに昇
降圧コンバータ６から供給された一定値の直流電圧を高
周波電圧に変換する。
ッジインバータに形成されており、このインバータに昇
降圧コンバータ６から供給された一定値の直流電圧を高
周波電圧に変換する。
【００３４】ＩＧＢＴ２６のエミッタとＩＧＢＴ２８の
コレクタとの接続点と、コンデンサ１４、１６の相互接
続点との間、即ちインバータ２４の出力端子間には、変
圧器３４の一次巻線３４Ｐが、直流阻止コンデンサ３７
を介して接続されている。従って、インバータ２４から
の高周波電圧が変圧されて、この変圧器３４の二次巻線
３４Ｓに誘起される。
コレクタとの接続点と、コンデンサ１４、１６の相互接
続点との間、即ちインバータ２４の出力端子間には、変
圧器３４の一次巻線３４Ｐが、直流阻止コンデンサ３７
を介して接続されている。従って、インバータ２４から
の高周波電圧が変圧されて、この変圧器３４の二次巻線
３４Ｓに誘起される。
【００３５】この変圧器３４の二次巻線３４Ｓは、中間
タップＴを有し、二次巻線３４Ｓの両端には、出力側整
流器３８の整流ダイオード４０、４２のアノードが接続
されている。これらダイオード４０、４２のカソードは
相互に接続され、平滑リアクトル４４を介して正の出力
端子４６に接続されている。また、中間タップＴは負の
出力端子４８に接続されている。従って、二次巻線３４
Ｓに誘起されている高周波電圧は、整流され、かつ平滑
されて、出力端子４６、４８に供給される。
タップＴを有し、二次巻線３４Ｓの両端には、出力側整
流器３８の整流ダイオード４０、４２のアノードが接続
されている。これらダイオード４０、４２のカソードは
相互に接続され、平滑リアクトル４４を介して正の出力
端子４６に接続されている。また、中間タップＴは負の
出力端子４８に接続されている。従って、二次巻線３４
Ｓに誘起されている高周波電圧は、整流され、かつ平滑
されて、出力端子４６、４８に供給される。
【００３６】さらに、中間タップＴと負の出力端子４８
との間に、電流検出器５０が設けられ、出力端子４６、
４８に接続される負荷に流れる電流を検出している。こ
の電流検出器５０からの電流検出信号は、インバータ用
制御部３４に供給され、インバータ用制御部３３は、電
流検出信号が予め定めた一定値になるように、ＩＧＢＴ
２６、２８のオン、オフ期間を制御している。即ち、イ
ンバータ用制御部３３は、定電流制御を行っている。
との間に、電流検出器５０が設けられ、出力端子４６、
４８に接続される負荷に流れる電流を検出している。こ
の電流検出器５０からの電流検出信号は、インバータ用
制御部３４に供給され、インバータ用制御部３３は、電
流検出信号が予め定めた一定値になるように、ＩＧＢＴ
２６、２８のオン、オフ期間を制御している。即ち、イ
ンバータ用制御部３３は、定電流制御を行っている。
【００３７】この直流電源装置では、高圧系及び低圧系
の各電圧のうちいずれが、入力端子２ａ乃至２ｃに供給
されていても、インバータ２４には常に一定値の直流電
圧が供給される。しかも、昇圧コンバータではなく、昇
降圧コンバータ６を使用しているので、昇降圧コンバー
タの出力電圧は、高圧系の最高電圧よりも低い電圧の整
流値のピーク電圧とすることができる。従って、インバ
ータ２４のＩＧＢＴ２６、２８には、一般に市販されて
いてスイッチング特性が良好で、安価である耐圧の低い
ものを使用することができる。
の各電圧のうちいずれが、入力端子２ａ乃至２ｃに供給
されていても、インバータ２４には常に一定値の直流電
圧が供給される。しかも、昇圧コンバータではなく、昇
降圧コンバータ６を使用しているので、昇降圧コンバー
タの出力電圧は、高圧系の最高電圧よりも低い電圧の整
流値のピーク電圧とすることができる。従って、インバ
ータ２４のＩＧＢＴ２６、２８には、一般に市販されて
いてスイッチング特性が良好で、安価である耐圧の低い
ものを使用することができる。
【００３８】また、昇降圧コンバータの出力電圧を、例
えば低圧系の各電圧のいずれか、例えば最も低い電圧で
ある２００Ｖの整流値のピーク値に設定することも可能
である。しかし、この場合、変圧器３４の一次巻線３４
Ｐを流れる電流が大きくなり、一次巻線３４Ｐに太いも
のを使用しなければならない。従って、高圧系の電圧の
最高電圧以外の電圧の整流値のピーク電圧に、昇降圧コ
ンバータ６の出力電圧を、設定することが望ましい。
えば低圧系の各電圧のいずれか、例えば最も低い電圧で
ある２００Ｖの整流値のピーク値に設定することも可能
である。しかし、この場合、変圧器３４の一次巻線３４
Ｐを流れる電流が大きくなり、一次巻線３４Ｐに太いも
のを使用しなければならない。従って、高圧系の電圧の
最高電圧以外の電圧の整流値のピーク電圧に、昇降圧コ
ンバータ６の出力電圧を、設定することが望ましい。
【００３９】昇降圧コンバータ用制御部１８及びインバ
ータ用制御部３３に対する直流電源は、直流電源部５２
によって供給されている。直流電源部５２は、入力端子
２ａ、２ｂ間に供給されている交流電圧を整流、平滑す
ると共に、この直流電圧を予め定めた値の直流電圧に変
換している。従って、入力端子２ａ乃至２ｃに供給され
る電圧が、高圧系及び低圧系の各電圧のいずれであって
も、昇降圧コンバータ用制御部１８及びインバータ用制
御部３３には、常に一定の直流電圧が供給される。
ータ用制御部３３に対する直流電源は、直流電源部５２
によって供給されている。直流電源部５２は、入力端子
２ａ、２ｂ間に供給されている交流電圧を整流、平滑す
ると共に、この直流電圧を予め定めた値の直流電圧に変
換している。従って、入力端子２ａ乃至２ｃに供給され
る電圧が、高圧系及び低圧系の各電圧のいずれであって
も、昇降圧コンバータ用制御部１８及びインバータ用制
御部３３には、常に一定の直流電圧が供給される。
【００４０】なお、直流電源部５２に代えて、常に一定
の直流電圧が出力されている昇降圧コンバータ１２の出
力電圧を、降圧させるＤＣ／ＤＣコンバータを使用する
こともできる。
の直流電圧が出力されている昇降圧コンバータ１２の出
力電圧を、降圧させるＤＣ／ＤＣコンバータを使用する
こともできる。
【００４１】また、インバータ２４には、ハーフブリッ
ジインバータを示したが、フルブリッジインバータを使
用することもできる。さらに、インバータ２４及び昇降
圧コンバータ６では、高周波半導体スイッチング素子と
して、ＩＧＢＴを使用したが、これに代えてバイポーラ
トランジスタやＦＥＴを使用することもできる。
ジインバータを示したが、フルブリッジインバータを使
用することもできる。さらに、インバータ２４及び昇降
圧コンバータ６では、高周波半導体スイッチング素子と
して、ＩＧＢＴを使用したが、これに代えてバイポーラ
トランジスタやＦＥＴを使用することもできる。
【図１】本発明の１実施の形態の直流電源装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
２ａ乃至２ｃ 入力端子 ４ 入力側整流器 ６ 昇降圧コンバータ ８ ＩＧＢＴ（コンバータ用高周波スイッチング素子） １０ リアクトル １４ １６ コンデンサ １８ 昇降圧コンバータ用制御部 ２４ インバータ ２６ ２８ ＩＧＢＴ（インバータ用高周波スイッチン
グ素子） ３３ インバータ用制御部 ３４ 変圧器 ３８ 出力側整流器 ５２ 直流電源部
グ素子） ３３ インバータ用制御部 ３４ 変圧器 ３８ 出力側整流器 ５２ 直流電源部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤吉 敏一 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 大村 剛史 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 (5)
- 【請求項１】 複数の高圧系の交流電圧と、これら電圧
よりも低い電圧の複数の低圧系の交流電圧との中から選
択された１つの交流電圧が供給され、この供給された交
流電圧を整流する入力側整流器と、 この入力側整流器からの出力電圧を予め定めた電圧に変
換する昇降圧コンバータと、 この昇降圧コンバータの出力電圧を高周波電圧に変換す
るインバータと、 このインバータから出力された高周波電圧を変圧する変
圧器と、 この変圧器からの変圧された高周波電圧を整流する出力
側整流器とを、具備する直流電源装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の直流電源装置において、
上記各電圧のうち最高電圧以外の電圧から選択したもの
を整流した電圧のピーク値を、前記予め定めた電圧とし
た直流電源装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の直流電源装置において、
上記高電圧系の各電圧のうち最高電圧以外の電圧から選
択したものを整流した電圧のピーク値を、前記予め定め
た電圧とした直流電源装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の直流電源装置において、
前記昇降圧コンバータが、リアクトルと、このリアクト
ルを前記入力側整流器の出力間に接続しているコンバー
タ用高周波スイッチング素子と、コンデンサと、前記コ
ンバータ用高周波スイッチング素子がオフのとき、前記
コンデンサに前記リアクトルから電流が流れるように前
記リアクトルと前記コンデンサとの間に接続された単方
向性素子とを、具備する直流電源装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の直流電源装置において、
前記昇降圧コンバータは、前記コンバータ用高周波スイ
ッチング素子をオン、オフさせる昇降圧コンバータ用制
御部を有し、前記インバータは、前記入力側整流器から
の整流出力を高周波スイッチングするインバータ用高周
波スイッチング素子と、これらインバータ用高周波スイ
ッチング素子をオン、オフさせるインバータ用制御部と
を有し、更に、前記入力側整流器に供給される交流電圧
または前記昇降圧コンバータの出力電圧を受電し、前記
昇降圧コンバータ用制御部及び前記インバータ用制御部
に直流電源を供給する直流電源供給部が設けられている
直流電源装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9306558A JPH11127576A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 直流電源装置 |
| US09/175,830 US6023416A (en) | 1997-10-20 | 1998-10-20 | DC power supply apparatus including boosting/lowering converter unit and control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9306558A JPH11127576A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 直流電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11127576A true JPH11127576A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17958503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9306558A Pending JPH11127576A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | 直流電源装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6023416A (ja) |
| JP (1) | JPH11127576A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040034908A (ko) * | 2002-10-17 | 2004-04-29 | 엘지전자 주식회사 | 3상 유도전동기의 구동장치 |
| JP2008221030A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Hitachi Koki Co Ltd | 遠心分離機 |
| JP2011182575A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | 電源装置 |
| JP2011234485A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-17 | Honda Motor Co Ltd | インバータ式発動発電機 |
| CN109792209A (zh) * | 2016-09-06 | 2019-05-21 | M2电力株式会社 | Dc-dc变换器及包括其的两级功率变换器 |
| US10483898B1 (en) | 2018-04-30 | 2019-11-19 | Regal Beloit America, Inc. | Motor control system for electric motor and method of use |
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| AT406625B (de) * | 1998-11-12 | 2000-07-25 | Fronius Schweissmasch | Spannungsumschaltvorrichtung |
| IT1315697B1 (it) | 2000-05-22 | 2003-03-18 | Selco Srl | Generatore per saldatura ad arco con stadio regolatore ad adattamentodi tensione di ingresso |
| JP2002144033A (ja) | 2000-11-15 | 2002-05-21 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | アーク利用機器用電源装置 |
| DE10223024A1 (de) * | 2002-05-22 | 2003-12-18 | Metabowerke Gmbh | Stromquelle für ein Lichtbogenschweißsystem |
| US8785816B2 (en) | 2004-07-13 | 2014-07-22 | Lincoln Global, Inc. | Three stage power source for electric arc welding |
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| US9956639B2 (en) * | 2005-02-07 | 2018-05-01 | Lincoln Global, Inc | Modular power source for electric ARC welding and output chopper |
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| US9647555B2 (en) * | 2005-04-08 | 2017-05-09 | Lincoln Global, Inc. | Chopper output stage for arc welder power source |
| DE102005023291A1 (de) * | 2005-05-20 | 2006-11-23 | Sma Technologie Ag | Wechselrichter |
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| JP2012080738A (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 電源装置 |
| JP5997302B2 (ja) * | 2015-02-04 | 2016-09-28 | ファナック株式会社 | 蓄電器を用いたモータ駆動装置 |
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| JPH0371218A (ja) * | 1989-08-10 | 1991-03-27 | Nec Corp | ポインティングデバイスの入力制御方式 |
| US5119283A (en) * | 1991-06-10 | 1992-06-02 | General Electric Company | High power factor, voltage-doubler rectifier |
| WO1992022955A1 (de) * | 1991-06-19 | 1992-12-23 | Ant Nachrichtentechnik Gmbh | Schaltregler |
| JP2607997B2 (ja) * | 1991-10-18 | 1997-05-07 | 株式会社三社電機製作所 | アーク溶接機 |
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-
1997
- 1997-10-20 JP JP9306558A patent/JPH11127576A/ja active Pending
-
1998
- 1998-10-20 US US09/175,830 patent/US6023416A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6023416A (en) | 2000-02-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010612 |