JPS60162480A - 順変換装置 - Google Patents

順変換装置

Info

Publication number
JPS60162480A
JPS60162480A JP1800384A JP1800384A JPS60162480A JP S60162480 A JPS60162480 A JP S60162480A JP 1800384 A JP1800384 A JP 1800384A JP 1800384 A JP1800384 A JP 1800384A JP S60162480 A JPS60162480 A JP S60162480A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
voltage
chopper
output
period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1800384A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadao Kobayashi
小林 忠夫
Kazuo Hayamizu
速水 一夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP1800384A priority Critical patent/JPS60162480A/ja
Publication of JPS60162480A publication Critical patent/JPS60162480A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は11′を変換装置に係わり、特にチョッパを電
圧制御手段とする順変換装置に関する。
(従来技術と問題点) 交流−直流変換には、ダイオードやサイリスクをスイッ
チ素子とする整流回路、順変換回路が知られており、イ
ンバータなど直流電源を必要とする変換装置の電源とし
て、あるいは交流電気車ブよと直流電圧源を必要とする
装置の電源として多く使用されろ。これら交流−直流変
換によるIG流屯源は出力?IE圧にリップル分が多く
含まれ、特に第1図に示すように単相の交流電源1から
整流回路2(又は順変換回路)によって得る直流電源で
はその直流出力電圧edに大きなリップル電圧が存在し
、定電圧を必要とする負荷4に対してはその課動作や故
障の原因さらには性能低下の原因になる。そこで、従来
から直流出力側にコンデンサCやリアクトルLを使った
平滑回路3が設けられるが、リップル含有率を小さくし
た直流出力を得るには大容情電解コンデンザ等を使った
大型、高価な平滑回路を必要とする問題があった。
一方、整流回路側は、大容量のコンデンサCの電圧Ed
を一定の直流電圧に保つには、第2図に示−jように整
流電圧edが直流電圧Edを越えた短時間内に負荷4側
で取込む全電流に等しい電荷Mの電流idを流し込む必
要がある。このため、交流電源1、整流回路2に流れる
電流idは尖頭値が高く通電幅の狭い電流になる。この
電流iaは低次の高調波(特に第3次、第5次、第7次
、但し3相の場合第3次は少ない)を多く含んだ電流と
なる。さらに、ダイオード整流回路2に代え°こ一すイ
リスク等をスイッチ素子とする順変換回路ではIfi流
iff Jil−制御によって力率が悪くなる。
以上のように、ダイオード、サイリスタ等からなる整流
、順変換回路による従来の交流−直流変換では次のよう
な問題があった。
(1)平滑用の大容量コンデンサを必要とする。
(2) 平滑用コンデンサに流れ込むリップル電流責務
が大きい。
(3)整流回路に流れる電流の尖頭値が高いため、平滑
な同一直流平均電流の場合に比較して整流素子の出力が
低下するし成力損失が増大する。
(4) 電源混流の高調波成分が増大する。
(5)順変換回路ではその位相制御によって力率が悪く
なる。
(発明の目的) 本発明は上述までの事情に鑑みてなされたもので、リッ
プル分を少フr、<シ、平滑回路のリップル低減負担を
軽減し、さらに力率を向上し低次高調波電流を低減する
ことができる順変換装置を提供することを目的とする。
(発明の概要) 本発明は、整流回路の直流出力側に昇圧用チョッパ回路
と降圧用チョッパ回路の並列回路を設け、整流出力11
工圧edが平滑回路側直流電圧Eaよりも低い期間に昇
圧用チョッパ回路を動作させ、逆に、j%い期間には降
圧用チョッパ回路を動作させることで直流出力を匡正E
dを一定に制御することを特徴とする。
また、本発明は昇圧用チョッパ回路及び低圧用チョ1ツ
バ回路のチョッパ動作に整流出力電圧edに従ったパル
ス幅変調制御することを特徴とする。
(実施例) 第3図は本発明の一実施例を示す回路図である。
整流回路2はダイオードブリッジ構成にされて交流電源
10文vIし電流を全波整流する。昇圧用チョッパ回路
5は、す′アクドルし1を整流回路2の直流出力側に有
し、これに直列接続されるダイオードD1のカソードが
平滑回路3としてのコンデンーリー〇に接続され、リア
クトルL1 とダイオードIJ1の接続点と基準TIT
、位間にスイッチトランジスタT(を設けた主回’As
 t:9成にされる。降圧用チョッパ回路6は、整流回
路2の直流出力側にコレクタが接続されたスイッチトラ
ンジスタ′rDを有し、このトランジスタToのエミッ
タと平滑回路3との間にリアクトルL2とダイオードD
2の直列回路を有し、トランジスタTDと該直列回路の
接わ′5点に基準11位側をアノードにしたフライホイ
ールダイオードD3を設けた主回路構成にされる。
電圧検出回路7は整流回路2の直流出力側に設けられる
抵抗分圧回路構成にされて整流出力電圧edt−検出す
る。電圧検出回路8は平滑回路3の出力側に設けられる
抵抗分圧回路構成にされて直流出力電圧E’af、検出
する。直流出力電圧設定器9は負荷4に供給する直流出
力電圧Eaの設定値Eを出力信号とする。電圧制御増幅
器1oは設定器9の設定値Eと電圧検出回路8の検出電
圧Eaとの偏差を演算増幅する。チョッパ制御回路11
は′α圧検出回路7の検出電圧edと電圧検出回路8の
検出電圧Edとの大小比較をして両チョッパ回路5,6
の一方を動作させるチョッパ信号を得、このチョッパ信
号のオン・オフ比を電圧制御増幅器10の出力に従って
111整した一対の信号を得る。
ゲート回路12Lr、12Dは夫々チョッパ回路5゜6
のスイッチトランジスタTU、Toをオy@オフ動作さ
せ、その動作信号としてチョッパ制御回路11の一対の
信号出力が振分けて与えられる。
なお、チョッパ制御回路11は、入力信号elとEaの
比較において、第4図(blに示すようにed〈Edの
期間には昇圧用チョッパ回路5を動作させるようゲート
回路12Uにチョッパ信号を与え、ed≧Eaの期間に
は降圧用チョッパ回路6を動作させるようゲート回路1
2nにチョッパイd号を与える。このチョッパ信号はチ
ョッパ動作周波数fを交流′眠源1の基本周波数よりも
高くされ、例えばf = 500〜5KHzにされる。
こうした主回路及び制御回路により、第4図(b)(C
)に示す如(整流回路2の整流電圧edが直流出力電圧
Eaよりも低い期間には昇圧用チョッパ回路5が動作し
、トランジスタTUのオン期間に電磁エネルギーとして
蓄積されたりアクドルL1の誘導電流が該トランジスタ
Tυのオフ期間にダイオードD1を通して平滑回路側に
充電電流として取込まれる。一方、電圧eaが電圧ga
よりも高い期間には降圧用チョッパ回路6が動作し、ト
ランジスタTDのオン期間にリアクトルし2及びダイオ
ードD2を通して平滑回路側へ充電電流として出力され
るし、オフ期間にはりアクドルL2による抑制電流によ
るエネルギーをフライホイールダイオードD3→L2→
D2の経路で平滑回路側へ充電電流として出力される。
従って、交シ1ε電圧を整流した電圧edが直流電圧E
aよりも高い期間は勿論、低い期間にも昇圧用チョッパ
回路で電圧を上げて平滑回路側に充電′IFL流を供給
するため、整流回路20半サイクルでの導通幅が180
度となり、リップル電流を極めて少なくして平rl?回
路3の平滑能力はチョッパ動作による高次高調波抑制程
度の小型、小容量のもので済むことになる。
また、チ1ツバ制御による出力電圧制御のため、従来の
順変換器に見られるサイリスクの位相制御による直流電
圧制御に較べて力率の低]:が極めて少l、[りなるし
、交流電源1から見た負荷としても高調波発生負荷にな
ることがない。
なお、チョッパ動作周波数fを高(するほど電源電流波
形、直流電流波形は正弦波に近づくもので、高調波成分
を少なくかつ力率1の電流波形にすることもできる。
また、実施例において、チョッパ制御1回路11に′E
IT:IE ed K従ったパルス幅変y+*制御機能
を持たせるごとでリップル電流を一層低減できる。例え
ば第5図に示すように、チョッパ制御回路11Aを構成
し、電圧e6を可変利得増幅器21の入力としてその利
得をn圧制御増幅器10の出力電圧で調整し、この増幅
器21の出力と搬送波としての三角波発生器22の出力
Vcとをコンパレータ23でレベル比較することによっ
てパルス幅変調信号を得、一方電圧edと電圧Edをコ
ンパレータ24で比較し、ed≧Eaとea(Eaの判
別によって該コンパレータ24の相補出力でナンドゲー
)25t+及びアントゲ−)25nの一方のゲートヲ開
き、コンパレータ23からのパルス幅変FA信号を両ゲ
ー) 25 tr、25 oの共通入力として夫々の出
力をゲート回路12U、12Dの制御入力とする。
この第5図の構成において、増幅器210出方に比例す
る電圧やdと三角波発生器22の出力電圧Vcの比較で
、第6図に示すように三角波電圧Vcがedよりも大き
い期間をi’ 1. T 2.−=−T nトスると、
cd(1’;dの期間ではナンドゲ−1・25Uのゲー
トが開かれ、昇圧用チョッパ回路5のトランジスタTU
をVc)edの期間’1’ + 、 i、’ 2゜T’
a、 ’I’n−4,Tn−1,l’n−−だけその反
転出力によってオフ動作さぜる。ず/、I・わら、トラ
ンジスタ’l’ Uはea<Icdの期間i’ uでV
c≦ed期間オンでVc ) ea期間オフになるtt
tlJ御がなされる。一方、ed≧EdのJIJJ間で
はアンドゲート25Dのゲートが開かれ、降圧用チョッ
パ回路6のトランジスタ′rDをVc)edの期間T 
4 、 T s−・−’I’n−3だけその出力によっ
てオン動作させ、ea ?、 VCO期間にオフ動作さ
せる。
このように、整流電圧edに従ったパルス幅変調制御信
号でチョッパ動作のオン・オフ比を電圧edに逆比例さ
せる制御とすることにより、整流回路2の出力電圧ed
が持つリップル分がチョッパ回路によって補償され、平
滑回路3のコンパレータ“Cへのリップル電流を極めて
小さくして該コンデンザ昇量を一ノー小さいものにして
十分な平滑出力を得ることができる。
なお、実施例では単相電源による交流−直流変換を示す
が、これは三相電源の場合に適用して同等の作用効果1
 (!)ることができるのは勿論である。
(発明の効果〕 以上のとおり、本発明によれば、整流電圧の低い期間に
も昇圧用チョッパ回路で電流出力を得るため、リップル
正圧の低減と平滑回路のttn単化等に効果があるブI
ど従来の問題点を解消でとる。また、チョッパ回路のチ
ョッパ信号波形を整流電圧edに従ってパルス幅変調す
るため、リップル?lZ圧低減に一層効果的な順変換装
置になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の交流−直流変換回路図、第2図は第1図
におけるリップル電流を説明するための波形図、第3図
は本発明の一実施例を示゛イ回路図、第4図は第3図の
動作説明のための波形図、第5図は本発明の他の実施例
を示す要部回路図、第6図は第5図の動作説明のだめの
波形図である。 2・・・整流回路、3・・・平滑回路、4・・・負荷、
5・・・昇圧用チョッパ回路、6・・・降圧用チョッパ
回路、7.8・・・電圧検出回路、9・・・直流出力電
圧設定器、10・・・電圧制御増幅器、11.IIA・
・・チョッパ制御回路、12U、120・・・ゲート回
路、21・・・i、iJ変利得増幅器、22・・・三角
波発生器、23.24・・・コンパレータ、25υ・・
・ナントゲート、25D・・・アンドゲート。 第4図 ρA 第5図 第6図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)交流電υθからの交流電流を整流する整流回路と
    、この整流回路の出力から昇圧した直流出力を得て平滑
    回路への充電電流を供給する昇圧用チョッパ回路と、上
    記整流回路の出力から降圧した直流出力を得て上記平滑
    回路への充電電流を供給する降圧用チョッパ回路と、上
    記整流回路の整流電圧edが平滑回路の直流電圧Edよ
    り低いときに上記昇圧用チョッパ回路を動作させ逆に整
    流電圧edが直流電圧Edより高いときに上記降圧用チ
    ョッパ回路を動作させるチョッパ制御手段とを備えたこ
    とf:特徴とする順変換装置。
  2. (2)上記チョッパ制御手段は上記整流回路の整流電圧
    edレベルに逆比例させてチョッパ信号をパルス幅変調
    する手段を含む特許請求の範囲第1項91シ載の順変換
    装置。
  3. (3)上記チョッパ制御手段は、直流出力電圧設定値と
    上記平滑回路の直流電圧との偏差に応じてデョツパ伯号
    のオン・オフ比を調整する手段を含む特許請求の範囲第
    1項又は第2項記載の順変換装置a0
JP1800384A 1984-02-02 1984-02-02 順変換装置 Pending JPS60162480A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1800384A JPS60162480A (ja) 1984-02-02 1984-02-02 順変換装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1800384A JPS60162480A (ja) 1984-02-02 1984-02-02 順変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60162480A true JPS60162480A (ja) 1985-08-24

Family

ID=11959516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1800384A Pending JPS60162480A (ja) 1984-02-02 1984-02-02 順変換装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60162480A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6284381U (ja) * 1985-11-12 1987-05-29
JPS6373408A (ja) * 1986-09-15 1988-04-04 テクトロニックス・インコーポレイテッド 電源回路
DE3729754A1 (de) * 1987-05-20 1989-03-16 Tsai Yu Ching Ac-dc konverter
JPH04504644A (ja) * 1989-03-31 1992-08-13 スクウエアー ディー カンパニー 故障給電電源装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6284381U (ja) * 1985-11-12 1987-05-29
JPS6373408A (ja) * 1986-09-15 1988-04-04 テクトロニックス・インコーポレイテッド 電源回路
DE3729754A1 (de) * 1987-05-20 1989-03-16 Tsai Yu Ching Ac-dc konverter
JPH04504644A (ja) * 1989-03-31 1992-08-13 スクウエアー ディー カンパニー 故障給電電源装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2675509B2 (ja) 力率補正回路
CA2122307C (en) Constant voltage circuit and a stabilized power supply unit
US4742535A (en) Inverter type X-ray apparatus
US8503204B2 (en) Power converter circuit
EP2985897B1 (en) Power conversion device
JP4125855B2 (ja) 蓄電池用充放電装置
US4054827A (en) Voltage boost circuit for DC power supply
US20040119449A1 (en) High power factor inverter for electronic loads & other DC sources
US5181169A (en) Bi-directional PWM converter
Khlebnikov et al. Application of the Z-source converter for aircraft power generation systems
US20230208284A1 (en) Systems and Methods of Unwanted Harmonic Content Removal for Power Conversion
JPS60162480A (ja) 順変換装置
JP2000348894A (ja) X線装置用電力供給方法及び装置
US20240146185A1 (en) T-type buck-boost rectifier
JP5950970B2 (ja) 電力変換装置
JP2022077574A (ja) 電力変換装置
JP3369981B2 (ja) 正弦波入出力単相倍電圧交直変換回路の定サンプリング型pwm装置
JPS60128870A (ja) パルス幅変調コンバ−タ
JPS6232707B2 (ja)
JP2646824B2 (ja) 電源装置
JPH0522944A (ja) 順変換装置
JP2858520B2 (ja) 力率改善平滑回路
Dias et al. Single-Phase Bridgeless PFC Rectifier with Hybrid Switched-Capacitor Cell
JP2637646B2 (ja) 直流電源回路
JP4306234B2 (ja) スイッチング電源装置