JPH11215824A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH11215824A JPH11215824A JP10011619A JP1161998A JPH11215824A JP H11215824 A JPH11215824 A JP H11215824A JP 10011619 A JP10011619 A JP 10011619A JP 1161998 A JP1161998 A JP 1161998A JP H11215824 A JPH11215824 A JP H11215824A
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 平滑リアクトルを省略して、小形軽量の電源
装置を実現する。 【解決手段】 第１、第２のコンバータ３，４によって
直流入力電圧から高周波の矩形波電圧を発生し、第１、
第２のコンバータの出力電圧を第１、第２の高周波変圧
器５，６によって絶縁、変圧し、さらに第１、第２の整
流器７，８によって整流し、この第１、第２の整流器の
整流後の出力を並列結合して直流電圧にする。この直流
電圧を平滑リアクトルを介さずにインバータ１０に入力
して交流電圧に変換し、交流電源として出力する。この
直流入力電圧を所定の交流電圧に変換して出力する電力
変換制御回路は、第１及び第２のコンバータ３，４を各
々９０度位相をずらして、５０％以上の通流率でスイッ
チングするようにスイッチング制御する。これにより、
第１、第２の整流器７，８を経て整流され、並列結合さ
れて出力される直流電圧にリップル電圧を含ませないよ
うにし、平滑化のためのリアクトルを不要にする。
装置を実現する。 【解決手段】 第１、第２のコンバータ３，４によって
直流入力電圧から高周波の矩形波電圧を発生し、第１、
第２のコンバータの出力電圧を第１、第２の高周波変圧
器５，６によって絶縁、変圧し、さらに第１、第２の整
流器７，８によって整流し、この第１、第２の整流器の
整流後の出力を並列結合して直流電圧にする。この直流
電圧を平滑リアクトルを介さずにインバータ１０に入力
して交流電圧に変換し、交流電源として出力する。この
直流入力電圧を所定の交流電圧に変換して出力する電力
変換制御回路は、第１及び第２のコンバータ３，４を各
々９０度位相をずらして、５０％以上の通流率でスイッ
チングするようにスイッチング制御する。これにより、
第１、第２の整流器７，８を経て整流され、並列結合さ
れて出力される直流電圧にリップル電圧を含ませないよ
うにし、平滑化のためのリアクトルを不要にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両用補
助電源装置やこれに類する電源装置として使用すること
ができる電源装置に関する。
助電源装置やこれに類する電源装置として使用すること
ができる電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両用補助電源装置として使用さ
れている電源装置は、図５に示す構成であった。この従
来の電源装置は、直流入力電圧を分圧する第１及び第２
のコンデンサ１０１，１０２、自己消弧形半導体素子に
よって構成され、この第１、第２のコンデンサ１０１，
１０２それぞれによって分圧された直流電圧から高周波
の矩形波電圧を発生する第１及び第２のコンバータ１０
３，１０４、この第１、第２それぞれのコンバータ１０
３，１０４の出力電圧を絶縁する第１及び第２の変圧器
１０５，１０６、この第１、第２それぞれの変圧器１０
５，１０６から出力される高周波の矩形波電圧を整流す
る、出力端が直列結合された第１及び第２の整流器１０
７，１０８、この第１及び第２の整流器１０７，１０８
の直列結合された直流電圧出力に対して、リップル除去
のために挿入されて平滑リアクトル１０９及びフィルタ
コンデンサ１１０、そしてフィルタコンデンサ１１０に
接続され、平滑リアクトル１０９とフィルタコンデンサ
１１０で平滑化された、第１及び第２の整流器の直流電
圧を交流電圧に変換するインバータ１１０を備えてい
る。
れている電源装置は、図５に示す構成であった。この従
来の電源装置は、直流入力電圧を分圧する第１及び第２
のコンデンサ１０１，１０２、自己消弧形半導体素子に
よって構成され、この第１、第２のコンデンサ１０１，
１０２それぞれによって分圧された直流電圧から高周波
の矩形波電圧を発生する第１及び第２のコンバータ１０
３，１０４、この第１、第２それぞれのコンバータ１０
３，１０４の出力電圧を絶縁する第１及び第２の変圧器
１０５，１０６、この第１、第２それぞれの変圧器１０
５，１０６から出力される高周波の矩形波電圧を整流す
る、出力端が直列結合された第１及び第２の整流器１０
７，１０８、この第１及び第２の整流器１０７，１０８
の直列結合された直流電圧出力に対して、リップル除去
のために挿入されて平滑リアクトル１０９及びフィルタ
コンデンサ１１０、そしてフィルタコンデンサ１１０に
接続され、平滑リアクトル１０９とフィルタコンデンサ
１１０で平滑化された、第１及び第２の整流器の直流電
圧を交流電圧に変換するインバータ１１０を備えてい
る。
【０００３】そしてコンバータ１０３，１０４のスイッ
チング制御のための制御回路は、フィルタコンデンサ１
１０の電圧１１６を検知し、基準電圧１１５に対して誤
差分をノコギリ波１１４と比較する比較器１１７、この
比較器１１７の出力に基づき、フィルタコンデンサ１１
０の電圧１１６が一定になるように第１、第２のコンバ
ータ１０３，１０４の自己消弧形半導体素子にスイッチ
ング信号１１２を供給するＰＷＭ回路１１３を備えてい
る。
チング制御のための制御回路は、フィルタコンデンサ１
１０の電圧１１６を検知し、基準電圧１１５に対して誤
差分をノコギリ波１１４と比較する比較器１１７、この
比較器１１７の出力に基づき、フィルタコンデンサ１１
０の電圧１１６が一定になるように第１、第２のコンバ
ータ１０３，１０４の自己消弧形半導体素子にスイッチ
ング信号１１２を供給するＰＷＭ回路１１３を備えてい
る。
【０００４】この従来の電源装置では、直流入力電圧を
第１、第２のコンデンサ１０１，１０２で２分圧し、各
々に接続された第１、第２のコンバータ１０３，１０４
によって高周波の矩形波電圧を発生する。図６（ａ），
（ｂ）は第１、第２それぞれのコンバータの発生する高
周波の矩形波電圧の波形を示している。なお、この従来
例では第１、第２のコンバータ１０３，１０４のスイッ
チングタイミングを同じにして矩形波電圧の位相を揃え
ているが、電圧のリップルを少なくし、平滑リアクトル
１０９のインダクタンスを小さくする目的で、第１、第
２のコンバータ１０３，１０４のスイッチングタイミン
グの位相を９０度ずらす制御を行うものも知られてい
る。
第１、第２のコンデンサ１０１，１０２で２分圧し、各
々に接続された第１、第２のコンバータ１０３，１０４
によって高周波の矩形波電圧を発生する。図６（ａ），
（ｂ）は第１、第２それぞれのコンバータの発生する高
周波の矩形波電圧の波形を示している。なお、この従来
例では第１、第２のコンバータ１０３，１０４のスイッ
チングタイミングを同じにして矩形波電圧の位相を揃え
ているが、電圧のリップルを少なくし、平滑リアクトル
１０９のインダクタンスを小さくする目的で、第１、第
２のコンバータ１０３，１０４のスイッチングタイミン
グの位相を９０度ずらす制御を行うものも知られてい
る。
【０００５】第１、第２のコンバータ１０３，１０４そ
れぞれの出力する矩形波電圧は、第１、第２の変圧器１
０５，１０６それぞれによって絶縁、変圧され、さらに
第１、第２の整流器１０７，１０８によって整流され、
その後に直列結合され、１つの直流電圧にして平滑リア
クトル１０９、フィルタコンデンサ１１０に出力される
（なお、従来例としては、第１、第２の高周波変圧器の
出力側を直列結合し、整流器は１台だけにしたものも知
られている）。
れぞれの出力する矩形波電圧は、第１、第２の変圧器１
０５，１０６それぞれによって絶縁、変圧され、さらに
第１、第２の整流器１０７，１０８によって整流され、
その後に直列結合され、１つの直流電圧にして平滑リア
クトル１０９、フィルタコンデンサ１１０に出力される
（なお、従来例としては、第１、第２の高周波変圧器の
出力側を直列結合し、整流器は１台だけにしたものも知
られている）。
【０００６】結合された電圧は、図６（ｃ）に示すよう
にリップルを含んだ電圧であるために、平滑リアクトル
１０９とフィルタコンデンサ１１０によって平滑化さ
れ、図６（ｄ）に示すような電圧波形にしてインバータ
１１０に入力される。
にリップルを含んだ電圧であるために、平滑リアクトル
１０９とフィルタコンデンサ１１０によって平滑化さ
れ、図６（ｄ）に示すような電圧波形にしてインバータ
１１０に入力される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の電源装置では、整流器によって整流した電圧には
リップル分が不可避的に含まれているために、平滑リア
クトルとフィルタコンデンサから成るフィルタ回路を必
ず必要としており、装置の大形化と重量化が避けられな
い問題点があった。
従来の電源装置では、整流器によって整流した電圧には
リップル分が不可避的に含まれているために、平滑リア
クトルとフィルタコンデンサから成るフィルタ回路を必
ず必要としており、装置の大形化と重量化が避けられな
い問題点があった。
【０００８】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、平滑リアクトルを不要にして装置の小
形化、軽量化が図れる電源装置を提供することを目的と
する。
なされたもので、平滑リアクトルを不要にして装置の小
形化、軽量化が図れる電源装置を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電源装
置は、直流入力電圧を２分圧する第１及び第２のコンデ
ンサと、前記第１、第２それぞれのコンデンサを入力フ
ィルタとし、高周波の矩形波電圧を発生する第１及び第
２のコンバータと、前記第１、第２それぞれのコンバー
タの出力電圧を絶縁する第１及び第２の高周波変圧器
と、前記第１、第２それぞれの高周波変圧器から出力さ
れる絶縁後の高周波の矩形波電圧を整流する、出力側が
並列結合された第１及び第２の整流器と、前記第１及び
第２の整流器の並列出力に接続され、当該第１及び第２
の整流器の直流電圧を交流電圧に変換するインバータ
と、前記第１及び第２のコンバータを、各々９０度位相
をずらして、５０％以上の通流率でスイッチングするよ
うにスイッチング制御する制御回路とを備えたものであ
る。
置は、直流入力電圧を２分圧する第１及び第２のコンデ
ンサと、前記第１、第２それぞれのコンデンサを入力フ
ィルタとし、高周波の矩形波電圧を発生する第１及び第
２のコンバータと、前記第１、第２それぞれのコンバー
タの出力電圧を絶縁する第１及び第２の高周波変圧器
と、前記第１、第２それぞれの高周波変圧器から出力さ
れる絶縁後の高周波の矩形波電圧を整流する、出力側が
並列結合された第１及び第２の整流器と、前記第１及び
第２の整流器の並列出力に接続され、当該第１及び第２
の整流器の直流電圧を交流電圧に変換するインバータ
と、前記第１及び第２のコンバータを、各々９０度位相
をずらして、５０％以上の通流率でスイッチングするよ
うにスイッチング制御する制御回路とを備えたものであ
る。
【００１０】請求項１の発明の電源装置では、第１及び
第２のコンデンサによって直流入力電圧を２分圧し、第
１及び第２のコンバータによってこの第１、第２それぞ
れのコンデンサを入力フィルタとし、２分圧された直流
入力電圧それぞれに対して高周波の矩形波電圧を発生す
る。この第１、第２それぞれのコンバータの出力電圧を
第１及び第２の高周波変圧器によって絶縁、変圧し、こ
の高周波の矩形波電圧それぞれを第１及び第２の整流器
によって整流し、さらにこの第１及び第２の整流器の整
流後の出力を並列結合して直流電圧にする。そしてこの
並列結合された直流電圧をインバータに入力して所望の
相数、周波数及び電圧の交流に変換し、交流電源として
出力する。
第２のコンデンサによって直流入力電圧を２分圧し、第
１及び第２のコンバータによってこの第１、第２それぞ
れのコンデンサを入力フィルタとし、２分圧された直流
入力電圧それぞれに対して高周波の矩形波電圧を発生す
る。この第１、第２それぞれのコンバータの出力電圧を
第１及び第２の高周波変圧器によって絶縁、変圧し、こ
の高周波の矩形波電圧それぞれを第１及び第２の整流器
によって整流し、さらにこの第１及び第２の整流器の整
流後の出力を並列結合して直流電圧にする。そしてこの
並列結合された直流電圧をインバータに入力して所望の
相数、周波数及び電圧の交流に変換し、交流電源として
出力する。
【００１１】この直流入力電圧を所定の交流電圧に変換
して出力する電力変換制御は制御回路によって行うが、
制御回路は、第１及び第２のコンバータを各々９０度位
相をずらして、５０％以上の通流率でスイッチングする
ようにスイッチング制御する。
して出力する電力変換制御は制御回路によって行うが、
制御回路は、第１及び第２のコンバータを各々９０度位
相をずらして、５０％以上の通流率でスイッチングする
ようにスイッチング制御する。
【００１２】したがって、第１、第２のコンバータが出
力する高周波交流電圧が第１、第２の高周波変圧器と第
１、第２の整流器を経て整流され、並列結合されて直流
電圧として出力されるとき、この直流電圧にはリップル
が含まれることがない。このために、平滑化のためのリ
アクトルを通さずに、整流器から直接、フィルタコンデ
ンサを介してインバータに入力することができ、平滑化
リアクトルを必要としないために、回路構成の小形化、
軽量化が可能となる。
力する高周波交流電圧が第１、第２の高周波変圧器と第
１、第２の整流器を経て整流され、並列結合されて直流
電圧として出力されるとき、この直流電圧にはリップル
が含まれることがない。このために、平滑化のためのリ
アクトルを通さずに、整流器から直接、フィルタコンデ
ンサを介してインバータに入力することができ、平滑化
リアクトルを必要としないために、回路構成の小形化、
軽量化が可能となる。
【００１３】請求項２の発明の電源装置は、直流入力電
圧に互いに並列に接続され、高周波の矩形波電圧を発生
する第１及び第２のコンバータと、前記第１、第２それ
ぞれのコンバータの出力電圧を絶縁する第１及び第２の
高周波変圧器と、前記第１、第２それぞれの高周波変圧
器から出力される絶縁後の高周波の矩形波電圧を整流す
る、出力側が並列結合された第１及び第２の整流器と、
前記第１及び第２の整流器の並列出力に接続され、当該
第１及び第２の整流器の直流電圧を交流電圧に変換する
インバータと、前記第１のコンバータをある固定された
通流率でスイッチングし、前記第２のコンバータを当該
第１のコンバータの出力する電圧のオフ時にのみオンス
イッチングするようにスイッチング制御する制御回路と
を備えたものである。
圧に互いに並列に接続され、高周波の矩形波電圧を発生
する第１及び第２のコンバータと、前記第１、第２それ
ぞれのコンバータの出力電圧を絶縁する第１及び第２の
高周波変圧器と、前記第１、第２それぞれの高周波変圧
器から出力される絶縁後の高周波の矩形波電圧を整流す
る、出力側が並列結合された第１及び第２の整流器と、
前記第１及び第２の整流器の並列出力に接続され、当該
第１及び第２の整流器の直流電圧を交流電圧に変換する
インバータと、前記第１のコンバータをある固定された
通流率でスイッチングし、前記第２のコンバータを当該
第１のコンバータの出力する電圧のオフ時にのみオンス
イッチングするようにスイッチング制御する制御回路と
を備えたものである。
【００１４】請求項２の発明の電源装置では、並列に接
続された第１及び第２のコンバータそれぞれによって直
流入力電圧を高周波の矩形波電圧に変換し、この第１、
第２それぞれのコンバータの出力電圧を第１及び第２の
高周波変圧器によって絶縁、変圧し、さらに第１及び第
２の整流器によって整流する。そしてこの第１及び第２
の整流器によって整流された出力を並列結合して直流電
圧にし、これをインバータに入力して所望の相数、周波
数及び電圧の交流に変換し、交流電源として出力する。
続された第１及び第２のコンバータそれぞれによって直
流入力電圧を高周波の矩形波電圧に変換し、この第１、
第２それぞれのコンバータの出力電圧を第１及び第２の
高周波変圧器によって絶縁、変圧し、さらに第１及び第
２の整流器によって整流する。そしてこの第１及び第２
の整流器によって整流された出力を並列結合して直流電
圧にし、これをインバータに入力して所望の相数、周波
数及び電圧の交流に変換し、交流電源として出力する。
【００１５】この直流入力電圧を所定の交流電圧に変換
して出力する電力変換制御は制御回路によって行うが、
制御回路は、第１のコンバータをある固定された通流率
でスイッチングし、第２のコンバータを第１のコンバー
タの出力する電圧のオフ時にのみオンスイッチングする
ようにスイッチング制御する。
して出力する電力変換制御は制御回路によって行うが、
制御回路は、第１のコンバータをある固定された通流率
でスイッチングし、第２のコンバータを第１のコンバー
タの出力する電圧のオフ時にのみオンスイッチングする
ようにスイッチング制御する。
【００１６】したがって、第１、第２のコンバータが出
力する高周波交流電圧が第１、第２の高周波変圧器と第
１、第２の整流器を経て整流され、並列結合されて直流
電圧として出力されるとき、第１のコンバータのオフス
イッチングタイミングに対応して交流電圧に現れる凹み
を第２のコンバータのオンスイッチングタイミングに対
応する交流電圧でカバーし、最終的に出力される直流電
圧にはリップルが含まれることがない。このために、平
滑化のためのリアクトルを通さずに、整流器から直接、
フィルタコンデンサを介してインバータに入力すること
ができ、平滑化リアクトルを必要としないために、回路
構成の小形化、軽量化が可能となる。
力する高周波交流電圧が第１、第２の高周波変圧器と第
１、第２の整流器を経て整流され、並列結合されて直流
電圧として出力されるとき、第１のコンバータのオフス
イッチングタイミングに対応して交流電圧に現れる凹み
を第２のコンバータのオンスイッチングタイミングに対
応する交流電圧でカバーし、最終的に出力される直流電
圧にはリップルが含まれることがない。このために、平
滑化のためのリアクトルを通さずに、整流器から直接、
フィルタコンデンサを介してインバータに入力すること
ができ、平滑化リアクトルを必要としないために、回路
構成の小形化、軽量化が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の
回路構成を示している。第１の実施の形態の電源装置
は、直流入力電圧を２分圧する第１及び第２のコンデン
サ１，２、ＩＧＢＴのような自己消弧形半導体素子によ
って構成され、この第１、第２のコンデンサ１，２それ
ぞれによって分圧された直流電圧から高周波の矩形波電
圧を発生する第１及び第２のコンバータ３，４、この第
１、第２それぞれのコンバータ３，４の出力電圧を絶縁
する第１及び第２の高周波変圧器５，６、この第１、第
２それぞれの高周波変圧器５，６から出力される高周波
の矩形波電圧を整流する、出力側が並列結合された第１
及び第２の整流器７，８、この第１及び第２の整流器
７，８の並列結合された直流電圧出力に対して、平滑リ
アクトルを介さず、フィルタコンデンサ９のみを介して
接続された、直流電圧を所望の相数（例えば、３相）、
周波数及び電圧の交流に変換するインバータ１０を備え
ている。
基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の
回路構成を示している。第１の実施の形態の電源装置
は、直流入力電圧を２分圧する第１及び第２のコンデン
サ１，２、ＩＧＢＴのような自己消弧形半導体素子によ
って構成され、この第１、第２のコンデンサ１，２それ
ぞれによって分圧された直流電圧から高周波の矩形波電
圧を発生する第１及び第２のコンバータ３，４、この第
１、第２それぞれのコンバータ３，４の出力電圧を絶縁
する第１及び第２の高周波変圧器５，６、この第１、第
２それぞれの高周波変圧器５，６から出力される高周波
の矩形波電圧を整流する、出力側が並列結合された第１
及び第２の整流器７，８、この第１及び第２の整流器
７，８の並列結合された直流電圧出力に対して、平滑リ
アクトルを介さず、フィルタコンデンサ９のみを介して
接続された、直流電圧を所望の相数（例えば、３相）、
周波数及び電圧の交流に変換するインバータ１０を備え
ている。
【００１８】そして第１、第２それぞれのコンバータ
３，４のスイッチング制御のための制御回路は、基準電
圧１７をノコギリ波１６と比較して、５０％以上で、か
つ固定の通流率のパルスワイド信号（ＰＷ信号）１４を
出力する比較器１５、この比較器１５からのＰＷ信号１
４に対して、９０度位相をシフトさせる位相シフト回路
１３から構成されており、そして比較器１５から出力さ
れるＰＷ信号１４がそのまま第１のコンバータ３のスイ
ッチング信号１１として出力され、また位相シフト回路
１３を経て９０度位相シフトしたＰＷ信号が第２のコン
バータ４にスイッチング信号１２として出力するように
してある。
３，４のスイッチング制御のための制御回路は、基準電
圧１７をノコギリ波１６と比較して、５０％以上で、か
つ固定の通流率のパルスワイド信号（ＰＷ信号）１４を
出力する比較器１５、この比較器１５からのＰＷ信号１
４に対して、９０度位相をシフトさせる位相シフト回路
１３から構成されており、そして比較器１５から出力さ
れるＰＷ信号１４がそのまま第１のコンバータ３のスイ
ッチング信号１１として出力され、また位相シフト回路
１３を経て９０度位相シフトしたＰＷ信号が第２のコン
バータ４にスイッチング信号１２として出力するように
してある。
【００１９】次に、上記構成の第１の実施の形態の電源
装置の動作について説明する。直流入力電圧を第１、第
２のコンデンサ１，２で２分圧し、各々に接続された第
１、第２のコンバータ３，４によって高周波の矩形波電
圧を発生する。図２（ａ），（ｂ）は第１、第２それぞ
れのコンバータの発生する高周波の矩形波電圧の波形を
示している。制御回路の働きによって、第１、第２のコ
ンバータ３，４のスイッチングタイミングは９０度シフ
トされているので、出力電圧波形もそれに対応して９０
度シフトしている。
装置の動作について説明する。直流入力電圧を第１、第
２のコンデンサ１，２で２分圧し、各々に接続された第
１、第２のコンバータ３，４によって高周波の矩形波電
圧を発生する。図２（ａ），（ｂ）は第１、第２それぞ
れのコンバータの発生する高周波の矩形波電圧の波形を
示している。制御回路の働きによって、第１、第２のコ
ンバータ３，４のスイッチングタイミングは９０度シフ
トされているので、出力電圧波形もそれに対応して９０
度シフトしている。
【００２０】第１、第２のコンバータ３，４それぞれの
出力する矩形波電圧は、第１、第２の高周波変圧器５，
６それぞれによって絶縁、変圧され、さらに第１、第２
の整流器７，８によって整流され、この整流後に並列結
合されて、１つの直流電圧にしてフィルタコンデンサ９
を介してインバータ１０に入力される。並列結合された
直流電圧は、図２（ｃ）のコンデンサ電圧波形に示すよ
うにリップル電圧のほとんど含くまれていない直流電圧
となる。
出力する矩形波電圧は、第１、第２の高周波変圧器５，
６それぞれによって絶縁、変圧され、さらに第１、第２
の整流器７，８によって整流され、この整流後に並列結
合されて、１つの直流電圧にしてフィルタコンデンサ９
を介してインバータ１０に入力される。並列結合された
直流電圧は、図２（ｃ）のコンデンサ電圧波形に示すよ
うにリップル電圧のほとんど含くまれていない直流電圧
となる。
【００２１】したがって、従来、リップル電圧の平滑化
のために必要としていた平滑リアクトルを設けなくても
十分平滑化された直流電圧をインバータ１０に入力でき
ることになり、平滑リアクトルを省略することによって
回路構成の小形化、軽量化が可能となる。
のために必要としていた平滑リアクトルを設けなくても
十分平滑化された直流電圧をインバータ１０に入力でき
ることになり、平滑リアクトルを省略することによって
回路構成の小形化、軽量化が可能となる。
【００２２】次に、本発明の第２の実施の形態の電源装
置を、図３及び図４に基づいて説明する。第２の実施の
形態の電源装置は、並列は位置され、入力フィルタコン
デンサ２１を介して直流電圧を入力して高周波の矩形波
電圧を発生する、ＩＧＢＴのような自己消弧形半導体素
子によって構成される第１及び第２のコンバータ２２，
２３、この第１、第２それぞれのコンバータ２２，２３
の出力電圧を絶縁する第１及び第２の高周波変圧器２
４，２５、この第１、第２それぞれの高周波変圧器２
４，２５から出力される高周波の矩形波電圧を整流す
る、出力側が並列結合された第１及び第２の整流器２
６，２７、この第１及び第２の整流器２６，２７の並列
結合された直流電圧出力に対して、平滑リアクトルを介
さず、フィルタコンデンサ２８のみを介して接続され
た、直流電圧を所望の相数、周波数及び電圧の交流に変
換するインバータ２９を備えている。
置を、図３及び図４に基づいて説明する。第２の実施の
形態の電源装置は、並列は位置され、入力フィルタコン
デンサ２１を介して直流電圧を入力して高周波の矩形波
電圧を発生する、ＩＧＢＴのような自己消弧形半導体素
子によって構成される第１及び第２のコンバータ２２，
２３、この第１、第２それぞれのコンバータ２２，２３
の出力電圧を絶縁する第１及び第２の高周波変圧器２
４，２５、この第１、第２それぞれの高周波変圧器２
４，２５から出力される高周波の矩形波電圧を整流す
る、出力側が並列結合された第１及び第２の整流器２
６，２７、この第１及び第２の整流器２６，２７の並列
結合された直流電圧出力に対して、平滑リアクトルを介
さず、フィルタコンデンサ２８のみを介して接続され
た、直流電圧を所望の相数、周波数及び電圧の交流に変
換するインバータ２９を備えている。
【００２３】そして第１、第２それぞれのコンバータ２
２，２３のスイッチング制御のための制御回路は、基準
電圧３６をノコギリ波３５と比較して、ある固定された
通流率のパルスワイド信号（ＰＷ信号）３３を出力する
比較器３４、この比較器３４からのＰＷ信号３３の位相
を判定させるスイッチング信号インバータ回路（ＩＮ
Ｖ）３２から構成されており、そして比較器３４から出
力されるＰＷ信号３３がそのまま第１のコンバータ２２
のスイッチング信号３０として出力され、またＩＮＶ３
２を経て位相反転されたＰＷ信号が第２のコンバータ２
３にスイッチング信号３１として出力するようにしてあ
る。
２，２３のスイッチング制御のための制御回路は、基準
電圧３６をノコギリ波３５と比較して、ある固定された
通流率のパルスワイド信号（ＰＷ信号）３３を出力する
比較器３４、この比較器３４からのＰＷ信号３３の位相
を判定させるスイッチング信号インバータ回路（ＩＮ
Ｖ）３２から構成されており、そして比較器３４から出
力されるＰＷ信号３３がそのまま第１のコンバータ２２
のスイッチング信号３０として出力され、またＩＮＶ３
２を経て位相反転されたＰＷ信号が第２のコンバータ２
３にスイッチング信号３１として出力するようにしてあ
る。
【００２４】次に、上記構成の第２の実施の形態の電源
装置の動作について説明する。直流入力電圧を入力フィ
ルタコンデンサ２１を介して第１、第２のコンバータ２
２，２３に入力し、第１、第２のコンバータ３，４によ
って高周波の矩形波電圧を発生する。図４（ａ），
（ｂ）は第１、第２それぞれのコンバータの発生する高
周波の矩形波電圧の波形を示している。制御回路の働き
によって、第１のコンバータ２２のスイッチング信号３
０と第２のコンバータ２３のスイッチング信号３１とは
オン／オフの位相が逆転しているので、出力電圧波形も
それに対応して、第１のコンバータ２２に電圧出力があ
るタイミングでは第２のコンバータ２３の出力電圧は０
であり、逆に第１のコンバータ２２の出力電圧が０であ
るタイミングでは第２のコンバータ２３に電圧出力があ
る。
装置の動作について説明する。直流入力電圧を入力フィ
ルタコンデンサ２１を介して第１、第２のコンバータ２
２，２３に入力し、第１、第２のコンバータ３，４によ
って高周波の矩形波電圧を発生する。図４（ａ），
（ｂ）は第１、第２それぞれのコンバータの発生する高
周波の矩形波電圧の波形を示している。制御回路の働き
によって、第１のコンバータ２２のスイッチング信号３
０と第２のコンバータ２３のスイッチング信号３１とは
オン／オフの位相が逆転しているので、出力電圧波形も
それに対応して、第１のコンバータ２２に電圧出力があ
るタイミングでは第２のコンバータ２３の出力電圧は０
であり、逆に第１のコンバータ２２の出力電圧が０であ
るタイミングでは第２のコンバータ２３に電圧出力があ
る。
【００２５】第１、第２のコンバータ２２，２３それぞ
れの出力する矩形波電圧は、第１、第２の高周波変圧器
２４，２５それぞれによって絶縁、変圧され、さらに第
１、第２の整流器２６，２７によって整流され、この整
流後に並列結合されて、１つの直流電圧にしてフィルタ
コンデンサ２８を介してインバータ２９に入力される。
並列結合された直流電圧は、図４（ｃ）のコンデンサ電
圧波形に示すようにリップル電圧のほとんど含くまれて
いない直流電圧となる。
れの出力する矩形波電圧は、第１、第２の高周波変圧器
２４，２５それぞれによって絶縁、変圧され、さらに第
１、第２の整流器２６，２７によって整流され、この整
流後に並列結合されて、１つの直流電圧にしてフィルタ
コンデンサ２８を介してインバータ２９に入力される。
並列結合された直流電圧は、図４（ｃ）のコンデンサ電
圧波形に示すようにリップル電圧のほとんど含くまれて
いない直流電圧となる。
【００２６】したがって、従来、リップル電圧の平滑化
のために必要としていた平滑リアクトルを設けなくても
十分平滑化された直流電圧をインバータ２９に入力でき
ることになり、平滑リアクトルを省略することによって
回路構成の小形化、軽量化が可能となる。
のために必要としていた平滑リアクトルを設けなくても
十分平滑化された直流電圧をインバータ２９に入力でき
ることになり、平滑リアクトルを省略することによって
回路構成の小形化、軽量化が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明のによれ
ば、第１、第２のコンバータが出力する高周波交流電圧
が第１、第２の高周波変圧器と第１、第２の整流器を経
て整流され、並列結合されて直流電圧として出力される
とき、この直流電圧にはリップルが含まれることがない
ようにしたので、平滑化のためのリアクトルを通さず
に、整流器から直接、フィルタコンデンサを介してイン
バータに入力することができ、平滑化リアクトルを必要
としないために、回路構成の小形化、軽量化が可能であ
る。
ば、第１、第２のコンバータが出力する高周波交流電圧
が第１、第２の高周波変圧器と第１、第２の整流器を経
て整流され、並列結合されて直流電圧として出力される
とき、この直流電圧にはリップルが含まれることがない
ようにしたので、平滑化のためのリアクトルを通さず
に、整流器から直接、フィルタコンデンサを介してイン
バータに入力することができ、平滑化リアクトルを必要
としないために、回路構成の小形化、軽量化が可能であ
る。
【００２８】請求項２の発明によれば、第１、第２のコ
ンバータが出力する高周波交流電圧が第１、第２の高周
波変圧器と第１、第２の整流器を経て整流され、並列結
合されて直流電圧として出力されるとき、第１のコンバ
ータのオフスイッチングタイミングに対応して交流電圧
に現れる凹みを第２のコンバータのオンスイッチングタ
イミングに対応する交流電圧でカバーし、最終的に出力
される直流電圧にはリップルが含まれることがないよう
にしたので、平滑化のためのリアクトルを通さずに、整
流器から直接、フィルタコンデンサを介してインバータ
に入力することができ、平滑化リアクトルを必要としな
いために、回路構成の小形化、軽量化が可能である。
ンバータが出力する高周波交流電圧が第１、第２の高周
波変圧器と第１、第２の整流器を経て整流され、並列結
合されて直流電圧として出力されるとき、第１のコンバ
ータのオフスイッチングタイミングに対応して交流電圧
に現れる凹みを第２のコンバータのオンスイッチングタ
イミングに対応する交流電圧でカバーし、最終的に出力
される直流電圧にはリップルが含まれることがないよう
にしたので、平滑化のためのリアクトルを通さずに、整
流器から直接、フィルタコンデンサを介してインバータ
に入力することができ、平滑化リアクトルを必要としな
いために、回路構成の小形化、軽量化が可能である。
【図１】本発明の第１の実施の形態の全体構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】上記の実施の形態における各部の電圧波形を示
す波形図。
す波形図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の全体構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図４】上記の実施の形態における各部の電圧波形を示
す波形図。
す波形図。
【図５】従来例の回路ブロック図。
【図６】従来例の各部の電圧波形を示す波形図。
１ 第１のコンデンサ ２ 第２のコンデンサ ３ 第１のコンバータ ４ 第２のコンバータ ５ 第１の高周波変圧器 ６ 第２の高周波変圧器 ７ 第１の整流器 ８ 第２の整流器 ９ フィルタコンデンサ １０ インバータ １１，１２ スイッチング信号 １３ 位相シフト回路 １４ パルスワイド信号 １５ 比較器 １６ ノコギリ波 １７ 基準電圧 ２１ 入力フィルタコンデンサ ２２ 第１のコンバータ ２３ 第２のコンバータ ２４ 第１の高周波変圧器 ２５ 第２の高周波変圧器 ２６ 第１の整流器 ２７ 第２の整流器 ２８ フィルタコンデンサ ２９ インバータ ３０，３１ スイッチング信号 ３２ スイッチング信号インバータ回路 ３３ パルスワイド信号 ３４ 比較器 ３５ ノコギリ波 ３６ 基準電圧
Claims (2)
- 【請求項１】 直流入力電圧を２分圧する第１及び第２
のコンデンサと、 前記第１、第２それぞれのコンデンサを入力フィルタと
し、高周波の矩形波電圧を発生する第１及び第２のコン
バータと、 前記第１、第２それぞれのコンバータの出力電圧を絶縁
する第１及び第２の高周波変圧器と、 前記第１、第２それぞれの高周波変圧器から出力される
絶縁後の高周波の矩形波電圧を整流する、出力側が並列
結合された第１及び第２の整流器と、 前記第１及び第２の整流器の並列出力に接続され、当該
第１及び第２の整流器の直流電圧を交流電圧に変換する
インバータと、 前記第１及び第２のコンバータを、各々９０度位相をず
らして、５０％以上の通流率でスイッチングするように
スイッチング制御する制御回路とを備えて成る電源装
置。 - 【請求項２】 直流入力電圧に互いに並列に接続され、
高周波の矩形波電圧を発生する第１及び第２のコンバー
タと、 前記第１、第２それぞれのコンバータの出力電圧を絶縁
する第１及び第２の高周波変圧器と、 前記第１、第２それぞれの高周波変圧器から出力される
絶縁後の高周波の矩形波電圧を整流する、出力側が並列
結合された第１及び第２の整流器と、 前記第１及び第２の整流器の並列出力に接続され、当該
第１及び第２の整流器の直流電圧を交流電圧に変換する
インバータと、 前記第１のコンバータをある固定された通流率でスイッ
チングし、前記第２のコンバータを当該第１のコンバー
タの出力する電圧のオフ時にのみオンスイッチングする
ようにスイッチング制御する制御回路とを備えて成る電
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01161998A JP3602708B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01161998A JP3602708B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11215824A true JPH11215824A (ja) | 1999-08-06 |
| JP3602708B2 JP3602708B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=11782948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01161998A Expired - Fee Related JP3602708B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3602708B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20115475U1 (de) * | 2001-09-19 | 2003-02-20 | Biester, Klaus, 29342 Wienhausen | Gleichspannungs-Wandlervorrichtung |
| JP2006180599A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Toshiba Corp | 電源装置 |
| JP2011205752A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | フォワード型スイッチング電源装置とフォワード型スイッチング電源装置の駆動方法 |
-
1998
- 1998-01-23 JP JP01161998A patent/JP3602708B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20115475U1 (de) * | 2001-09-19 | 2003-02-20 | Biester, Klaus, 29342 Wienhausen | Gleichspannungs-Wandlervorrichtung |
| JP2006180599A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Toshiba Corp | 電源装置 |
| JP2011205752A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | フォワード型スイッチング電源装置とフォワード型スイッチング電源装置の駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3602708B2 (ja) | 2004-12-15 |
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