JPH11235040A - 3相高力率コンバータを有する電源装置 - Google Patents
3相高力率コンバータを有する電源装置Info
- Publication number
- JPH11235040A JPH11235040A JP5590298A JP5590298A JPH11235040A JP H11235040 A JPH11235040 A JP H11235040A JP 5590298 A JP5590298 A JP 5590298A JP 5590298 A JP5590298 A JP 5590298A JP H11235040 A JPH11235040 A JP H11235040A
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- Japan
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- input
- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アースと入力端子間に発生する高周波ノイズ
を抑制する。 【解決手段】 単相交流電圧を整流する入力整流ダイオ
ード23と,入力力率を1に近づけるとともに,入力整
流ダイオード23により整流された直流を昇圧する高力
率コンバータ24と,昇圧された直流を高周波交流に変
換する直流−交流変換装置40と,高周波交流を変圧す
る変圧器51と,変圧された高周波を再度整流する出力
整流ダイオード52,53と,出力に設けられた逆流防
止用ダイオード55とにより基本単相ユニット2を構成
する。この基本単相ユニット2U,2V,2Wを3相の
線間に設け,基本単相ユニットの出力間を接続する。
を抑制する。 【解決手段】 単相交流電圧を整流する入力整流ダイオ
ード23と,入力力率を1に近づけるとともに,入力整
流ダイオード23により整流された直流を昇圧する高力
率コンバータ24と,昇圧された直流を高周波交流に変
換する直流−交流変換装置40と,高周波交流を変圧す
る変圧器51と,変圧された高周波を再度整流する出力
整流ダイオード52,53と,出力に設けられた逆流防
止用ダイオード55とにより基本単相ユニット2を構成
する。この基本単相ユニット2U,2V,2Wを3相の
線間に設け,基本単相ユニットの出力間を接続する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は3相高力率コンバー
タを有する電源装置に関するものである。
タを有する電源装置に関するものである。
【0002】従来,この種の電源装置に図4に示すよう
なものがある。すなわち,71,72,73は,この電
源装置の入力端子であり,それぞれラインにリアクトル
74,75,76が設けられている。80は高力率コン
バータであり,3相交流をダイオード81ないし86に
より構成される全波整流回路により交流電源からの交流
電圧が直流電圧に変換される。それぞれのダイオード8
1ないし86には逆並列にIGBT,MOSFET,バ
イポーラトランジスタ等のスイッチング素子87ないし
92が接続され,コンバータ用制御装置79により高周
波でスイッチングされて,入力電流の位相を入力電圧の
位相にあわせている。93は平滑用コンデンサで高力率
コンバータで出力された直流を平滑し,その直流電圧が
インバータ95に印加される。
なものがある。すなわち,71,72,73は,この電
源装置の入力端子であり,それぞれラインにリアクトル
74,75,76が設けられている。80は高力率コン
バータであり,3相交流をダイオード81ないし86に
より構成される全波整流回路により交流電源からの交流
電圧が直流電圧に変換される。それぞれのダイオード8
1ないし86には逆並列にIGBT,MOSFET,バ
イポーラトランジスタ等のスイッチング素子87ないし
92が接続され,コンバータ用制御装置79により高周
波でスイッチングされて,入力電流の位相を入力電圧の
位相にあわせている。93は平滑用コンデンサで高力率
コンバータで出力された直流を平滑し,その直流電圧が
インバータ95に印加される。
【0003】直流電圧は,インバータ95により高周波
電圧に変換され,この高周波電圧は変圧器96により変
圧されてから整流ダイオード97,98により整流さ
れ,平滑用リアクトル99により平滑され,出力端子1
01,102に直流電圧が出力され,図示しない負荷に
直流電圧が供給される。
電圧に変換され,この高周波電圧は変圧器96により変
圧されてから整流ダイオード97,98により整流さ
れ,平滑用リアクトル99により平滑され,出力端子1
01,102に直流電圧が出力され,図示しない負荷に
直流電圧が供給される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで,商用入力電
源の3線にリアクトル74,75,76が設けられてい
る。このため,アースレベルに対して高周波的に高イン
ピーダンスになり,アースと入力端子間に高周波のノイ
ズ電圧が大きく発生することになる。また,大きなリア
クトルが必要になるなどの問題がある。
源の3線にリアクトル74,75,76が設けられてい
る。このため,アースレベルに対して高周波的に高イン
ピーダンスになり,アースと入力端子間に高周波のノイ
ズ電圧が大きく発生することになる。また,大きなリア
クトルが必要になるなどの問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の3相高力率コン
バータを有する電源装置は,単相交流電圧を整流する入
力整流ダイオードと,入力力率を1に近づけるととも
に,上記入力整流ダイオードにより整流された直流を昇
圧する高力率コンバータと,上記上昇された直流を高周
波交流に変換する直流交流変換装置と,上記高周波交流
を変圧する変圧器と,上記変圧された高周波を再度整流
する出力整流ダイオードと,上記出力整流ダイオードの
出力に設けられた逆流防止用ダイオードとにより,基本
単相ユニットが構成され,3相の線間に上記各基本単相
ユニットを設け,上記基本単相ユニットの出力間が接続
されたものである。
バータを有する電源装置は,単相交流電圧を整流する入
力整流ダイオードと,入力力率を1に近づけるととも
に,上記入力整流ダイオードにより整流された直流を昇
圧する高力率コンバータと,上記上昇された直流を高周
波交流に変換する直流交流変換装置と,上記高周波交流
を変圧する変圧器と,上記変圧された高周波を再度整流
する出力整流ダイオードと,上記出力整流ダイオードの
出力に設けられた逆流防止用ダイオードとにより,基本
単相ユニットが構成され,3相の線間に上記各基本単相
ユニットを設け,上記基本単相ユニットの出力間が接続
されたものである。
【0006】すなわち,基本単相ユニットにより,入力
が高力率の直流出力を得ることができる。この基本単相
ユニットを3相交流電源の線間に設けることにより,交
流ラインにはリアクトルはなく,入力整流ダイオードの
直流出力のアースラインと交流入力間には順方向のダイ
オードのみ設けられてクランプされ,ノイズ電位は安定
している。
が高力率の直流出力を得ることができる。この基本単相
ユニットを3相交流電源の線間に設けることにより,交
流ラインにはリアクトルはなく,入力整流ダイオードの
直流出力のアースラインと交流入力間には順方向のダイ
オードのみ設けられてクランプされ,ノイズ電位は安定
している。
【0007】
【発明の実施の形態】次に,本発明の実施の形態を図1
ないし図3により説明する。このうち図1は基本となる
単相ユニットのブロック図である。すなわち,21,2
2は入力端子であり,入力端子21,22に入力される
交流入力電圧が入力整流ダイオード23により整流され
る。入力整流ダイオード23の出力には,高力率昇圧コ
ンバータ24が設けられている。
ないし図3により説明する。このうち図1は基本となる
単相ユニットのブロック図である。すなわち,21,2
2は入力端子であり,入力端子21,22に入力される
交流入力電圧が入力整流ダイオード23により整流され
る。入力整流ダイオード23の出力には,高力率昇圧コ
ンバータ24が設けられている。
【0008】高力率昇圧コンバータ24は,一般に使用
されているもので,入力整流ダイオード23の出力に設
けられた直流リアクトル25と,IGBT,MOSFE
T,バイポーラトランジスタ等のスイッチング素子26
との直列回路と,スイッチング素子26と並列に設けら
れた逆流防止用ダイオード27と,平滑用コンデンサ2
8の直列回路と,高力率昇圧コンバータ24に流れる電
流を検出する電流検出器29と,交流入力電圧が入力
し,スイッチング素子26を高周波でスイッチングする
高力率コンバータ制御装置30により構成されている。
されているもので,入力整流ダイオード23の出力に設
けられた直流リアクトル25と,IGBT,MOSFE
T,バイポーラトランジスタ等のスイッチング素子26
との直列回路と,スイッチング素子26と並列に設けら
れた逆流防止用ダイオード27と,平滑用コンデンサ2
8の直列回路と,高力率昇圧コンバータ24に流れる電
流を検出する電流検出器29と,交流入力電圧が入力
し,スイッチング素子26を高周波でスイッチングする
高力率コンバータ制御装置30により構成されている。
【0009】このように構成された高力率昇圧コンバー
タ24は,交流入力電圧波形と電流検出器により検出さ
れる電流波形が同じになるように制御装置30によりス
イッチング素子26を高周波でオンオフさせ,交流入力
に交流入力電圧と位相及び波形の一致した電流が流れ,
コンデンサ28の両端電圧が上昇する。
タ24は,交流入力電圧波形と電流検出器により検出さ
れる電流波形が同じになるように制御装置30によりス
イッチング素子26を高周波でオンオフさせ,交流入力
に交流入力電圧と位相及び波形の一致した電流が流れ,
コンデンサ28の両端電圧が上昇する。
【0010】また,コンデンサ28の端子電圧が所定値
に達した場合に,制御装置30を介してスイッチング素
子26のオンオフ動作の比率を調整することにより,昇
圧コンバータ24の直流出力電圧を一定にすることがで
きる。
に達した場合に,制御装置30を介してスイッチング素
子26のオンオフ動作の比率を調整することにより,昇
圧コンバータ24の直流出力電圧を一定にすることがで
きる。
【0011】この昇圧された直流電圧はインバータ40
に印加される。このインバータは一般に用いられるイン
バータで例えば,上記直流電圧の両端にIGBT,MO
SFET,バイポーラトランジスタ等のスイッチング素
子41と42との直列回路と,スイッチング素子43,
44との直列回路が接続され,それぞれのスイッチング
素子41ないし44と逆並列にダイオード45ないし4
8が接続され,フルブリッジインバータを構成してい
る。このインバータ40は,インバータ制御装置49に
より制御されて,入力の直流が高周波交流に変換され,
変圧器51に入力される。高周波交流は変圧器51によ
り変圧され,出力整流ダイオード52,53により再度
整流され,リアクトル54により平滑される。平滑され
た直流は,逆流防止用のダイオード55を介して出力端
子56,57に出力し,図示しない負荷に直流を供給す
る。
に印加される。このインバータは一般に用いられるイン
バータで例えば,上記直流電圧の両端にIGBT,MO
SFET,バイポーラトランジスタ等のスイッチング素
子41と42との直列回路と,スイッチング素子43,
44との直列回路が接続され,それぞれのスイッチング
素子41ないし44と逆並列にダイオード45ないし4
8が接続され,フルブリッジインバータを構成してい
る。このインバータ40は,インバータ制御装置49に
より制御されて,入力の直流が高周波交流に変換され,
変圧器51に入力される。高周波交流は変圧器51によ
り変圧され,出力整流ダイオード52,53により再度
整流され,リアクトル54により平滑される。平滑され
た直流は,逆流防止用のダイオード55を介して出力端
子56,57に出力し,図示しない負荷に直流を供給す
る。
【0012】図1の基本単相ユニットでは,単相交流を
入力とし,交流入力電圧波形に入力電流波形を同じ位相
で同じ波形にすることができ,単相の高力率昇圧コンバ
ータが得られる。
入力とし,交流入力電圧波形に入力電流波形を同じ位相
で同じ波形にすることができ,単相の高力率昇圧コンバ
ータが得られる。
【0013】この図1に示す単相ユニットを図2に示す
ように3相交流の線間に設け,基本ユニットシステム1
を設ける。すなわち,3相交流を入力する入力端子1
1,12間に基本単相ユニット2Uを,入力端子12,
13間に単相ユニット2Vを,入力端子13,11間2
Wを設ける。さらにそれぞれの単相ユニット2U,2
V,2Wの出力端子56,57をそれぞれ接続し,基本
ユニットシステム1の出力端子14,15に接続する。
ように3相交流の線間に設け,基本ユニットシステム1
を設ける。すなわち,3相交流を入力する入力端子1
1,12間に基本単相ユニット2Uを,入力端子12,
13間に単相ユニット2Vを,入力端子13,11間2
Wを設ける。さらにそれぞれの単相ユニット2U,2
V,2Wの出力端子56,57をそれぞれ接続し,基本
ユニットシステム1の出力端子14,15に接続する。
【0014】単相ユニット2U,2V,2Wの出力には
逆流防止用ダイオード55が設けられており,単相ユニ
ット2U,2V,2Wのそれぞれの出力が他の単相ユニ
ットに流れ込むことがなく,出力端子14,15に出力
する。このため,出力端子14,15には単相ユニット
2U,2V,2Wから直流電圧が供給される。
逆流防止用ダイオード55が設けられており,単相ユニ
ット2U,2V,2Wのそれぞれの出力が他の単相ユニ
ットに流れ込むことがなく,出力端子14,15に出力
する。このため,出力端子14,15には単相ユニット
2U,2V,2Wから直流電圧が供給される。
【0015】ところで,図示しない負荷がさらに大きな
電力を必要とする場合には,図3において示すように,
ユニットシステム1a,1b,1cを複数個並列に接続
して電源容量を高めることができる。
電力を必要とする場合には,図3において示すように,
ユニットシステム1a,1b,1cを複数個並列に接続
して電源容量を高めることができる。
【0016】例えば,基本ユニットシステムが直流48
V50Aであれば,単相ユニットは直流48V17Aの
ものが選ばれ,負荷が48V100Aの容量を要求する
場合,基本ユニットシステム1a,1bは2個選定され
る。
V50Aであれば,単相ユニットは直流48V17Aの
ものが選ばれ,負荷が48V100Aの容量を要求する
場合,基本ユニットシステム1a,1bは2個選定され
る。
【0017】基本単相ユニットを3相交流電源に設ける
と,交流ラインにはリアクトルはなく,入力整流ダイオ
ードの直流アースラインと交流入力間には順方向のダイ
オードのみ設けられてクランプされ,ノイズ電位は安定
している。
と,交流ラインにはリアクトルはなく,入力整流ダイオ
ードの直流アースラインと交流入力間には順方向のダイ
オードのみ設けられてクランプされ,ノイズ電位は安定
している。
【0018】上記実施の形態では,例えば直流を高周波
電流に変換するのに,インバータを使用していたが,他
のスイッチング手段の直流−交流変換装置を用いてもよ
い。
電流に変換するのに,インバータを使用していたが,他
のスイッチング手段の直流−交流変換装置を用いてもよ
い。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば,直流電源のアース間と
交流入力間には高周波ノイズが発生することがなく,安
定した制御を行うことができる。また,ユニットを増設
する際に,小容量の単相ユニットを増説すれば,負荷に
対応することができる。
交流入力間には高周波ノイズが発生することがなく,安
定した制御を行うことができる。また,ユニットを増設
する際に,小容量の単相ユニットを増説すれば,負荷に
対応することができる。
【図1】本発明の3相高力率コンバータを有する電源装
置に用いる基本単相ユニットの一実施の形態の接続図で
ある。
置に用いる基本単相ユニットの一実施の形態の接続図で
ある。
【図2】図1の基本単相ユニットを用いて3相高力率コ
ンバータを有する電源装置を形成する一実施の形態のブ
ロック図である。
ンバータを有する電源装置を形成する一実施の形態のブ
ロック図である。
【図3】図2の電源装置を用いた応用のブロック図であ
る。
る。
【図4】従来の3相高力率コンバータを有する電源装置
の接続図である。
の接続図である。
1 基本ユニットシステム 2U,2V,2W 基本単相ユニット 11,12,13 入力端子 14,15 出力端子 21,22 入力端子 23 入力整流ダイオード 24 高力率コンバータ 25 リアクトル 26 スイッチング素子 29 電流検出器 30 高力率コンバータ制御装置 40 インバータ 49 インバータ制御装置 51 変圧器 52,53 出力電流ダイオード 55 逆流防止用ダイオード 56,57 出力端子
Claims (1)
- 【請求項1】単相交流電圧を整流する入力整流ダイオー
ドと,入力力率を1に近づけるとともに,上記入力整流
ダイオードにより整流された直流を昇圧する高力率コン
バータと,上記上昇された直流を高周波交流に変換する
直流交流変換装置と,上記高周波交流を変圧する変圧器
と,上記変圧された高周波を再度整流する出力整流ダイ
オードと,上記出力整流ダイオードの出力に設けられた
逆流防止用ダイオードとにより,基本単相ユニットが構
成され,3相の線間に上記各基本単相ユニットを設け,
上記基本単相ユニットの出力間が接続された3相高力率
コンバータを有する電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5590298A JPH11235040A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 3相高力率コンバータを有する電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5590298A JPH11235040A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 3相高力率コンバータを有する電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11235040A true JPH11235040A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=13012057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5590298A Pending JPH11235040A (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 3相高力率コンバータを有する電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11235040A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002233155A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Sanken Electric Co Ltd | 3相交流−直流変換装置 |
JP2003018848A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Sanken Electric Co Ltd | 3相交流−直流電力変換装置 |
WO2002095913A3 (en) * | 2001-05-21 | 2004-03-18 | Marconi Intellectual Pty | Power systems power circuits and components for power systems |
WO2009004847A1 (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | スイッチング電源装置 |
JP2011130578A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Shihen Tech Corp | 直流電源装置 |
CN102447404A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-05-09 | 南京航空航天大学 | 一种三相ac-dc全桥高频变换器 |
CN103746440A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-04-23 | 江苏金帆电源科技有限公司 | 一种节能环保型蓄电池化成充放电电源 |
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US9751150B2 (en) | 2004-07-13 | 2017-09-05 | Lincoln Global, Inc. | Power source for electric arc welding |
US9855620B2 (en) | 2005-02-07 | 2018-01-02 | Lincoln Global, Inc. | Welding system and method of welding |
US9956639B2 (en) | 2005-02-07 | 2018-05-01 | Lincoln Global, Inc | Modular power source for electric ARC welding and output chopper |
-
1998
- 1998-02-19 JP JP5590298A patent/JPH11235040A/ja active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US6853561B2 (en) | 2001-05-21 | 2005-02-08 | Joseph F. Elek | Power system with zero voltage switching |
US6853167B2 (en) | 2001-05-21 | 2005-02-08 | Joseph F. Elek | Power supply system |
US6856526B2 (en) | 2001-05-21 | 2005-02-15 | Joseph F. Elek | Power system with phased controlled inrush limiter |
JP2003018848A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Sanken Electric Co Ltd | 3相交流−直流電力変換装置 |
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WO2009004847A1 (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | スイッチング電源装置 |
US8274800B2 (en) | 2007-06-29 | 2012-09-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | DC-DC switching power supply with power factor correction |
JP2011130578A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Shihen Tech Corp | 直流電源装置 |
CN102447404A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-05-09 | 南京航空航天大学 | 一种三相ac-dc全桥高频变换器 |
CN103746440A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-04-23 | 江苏金帆电源科技有限公司 | 一种节能环保型蓄电池化成充放电电源 |
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