JPS6154880A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPS6154880A JPS6154880A JP59176254A JP17625484A JPS6154880A JP S6154880 A JPS6154880 A JP S6154880A JP 59176254 A JP59176254 A JP 59176254A JP 17625484 A JP17625484 A JP 17625484A JP S6154880 A JPS6154880 A JP S6154880A
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- Japan
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- current
- rectifier
- voltage
- load
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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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
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- H02M7/162—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration
- H02M7/1623—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration with control circuit
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は大電流を高速に制御する必要のある核融合用コ
イル電源等の電源装置に関するものである。
イル電源等の電源装置に関するものである。
〔発明の技（？ｉ的背景とその問題点〕核融合用プラズ
マを発生させる時には、プラズマの位置を制御するため
にプラズマ位置制御用コイルの電流を高速に制御する必
要がある。このため電流制御用に大電流高電圧の電源が
必要である。
マを発生させる時には、プラズマの位置を制御するため
にプラズマ位置制御用コイルの電流を高速に制御する必
要がある。このため電流制御用に大電流高電圧の電源が
必要である。
従来どのような電源としては制御整流＠置とダイオード
整流装置を直列に接続した電源装置が使用されプラズマ
電流立ち上げ時１０ｋＶ〜２０ｋＶの直流電圧を発生さ
せプラズマ電流がフラットになりプラズマ位置制御用コ
イル電流もフラットになるとダイオード整流器用交流し
ゃ断器を開極し数ｋＶの制御整流装置によりプラズマ位
置制御用コイルの電流を制御していた。
整流装置を直列に接続した電源装置が使用されプラズマ
電流立ち上げ時１０ｋＶ〜２０ｋＶの直流電圧を発生さ
せプラズマ電流がフラットになりプラズマ位置制御用コ
イル電流もフラットになるとダイオード整流器用交流し
ゃ断器を開極し数ｋＶの制御整流装置によりプラズマ位
置制御用コイルの電流を制御していた。
しかし、このよう゛な電源装置においては、ダイオード
整流装置の交流側しゃ断器を開極した時に、交流系統か
ら見て大きな負荷変動が発生し、交流母線に大きな外乱
を与えるという不具合があった。
整流装置の交流側しゃ断器を開極した時に、交流系統か
ら見て大きな負荷変動が発生し、交流母線に大きな外乱
を与えるという不具合があった。
また１０数ｋＶ、数１０ｋＡのダイオード整流装置が必
要となり高価であった。特に中規模核融合装置で、交流
側に電動発電派がなく、商用系統より受電する場合には
、一度に大きな負荷変動を発生させることができないた
め、すべて制ｔＩｌ整流装置で電流制御を行なうとか、
ダイオード整流器を数台直列に接続して順次交流しゃ断
器を開極する等の電源装置が必要となり非常に高励であ
った。
要となり高価であった。特に中規模核融合装置で、交流
側に電動発電派がなく、商用系統より受電する場合には
、一度に大きな負荷変動を発生させることができないた
め、すべて制ｔＩｌ整流装置で電流制御を行なうとか、
ダイオード整流器を数台直列に接続して順次交流しゃ断
器を開極する等の電源装置が必要となり非常に高励であ
った。
［発明の目的コ
本発明の目的は、前記不具合を解消し、交流母線に与え
る外乱がなく、高速に電流を立ち上げることのできる経
済性の高い電源装置を提供することである。
る外乱がなく、高速に電流を立ち上げることのできる経
済性の高い電源装置を提供することである。
［発明の概要］
本発明は、制御１！１！流装置とスイッチとコンデンサ
を直列に接続し、スイッチとコンデンサを直列に接続し
た部分に並列にダイオードを接続し、起動指令により制
御整流装置のバイパスベアを４Ｎ成する制［整流素子に
連続的に点弧パルスを与えた後スイッチをオンし、コン
デンサ°雇流を放電させ、コンデンサの電圧が所定の値
より小さくなったら、制御整流装置をバイパスベアから
解除して通常制御を行ない、コンデンサ電圧が零になる
とスイッチがオフし、負荷電流は前記ダイオードを流し
て制御する電源装置である。
を直列に接続し、スイッチとコンデンサを直列に接続し
た部分に並列にダイオードを接続し、起動指令により制
御整流装置のバイパスベアを４Ｎ成する制［整流素子に
連続的に点弧パルスを与えた後スイッチをオンし、コン
デンサ°雇流を放電させ、コンデンサの電圧が所定の値
より小さくなったら、制御整流装置をバイパスベアから
解除して通常制御を行ない、コンデンサ電圧が零になる
とスイッチがオフし、負荷電流は前記ダイオードを流し
て制御する電源装置である。
［発明の実施例１
本発明の一実施例を第１図に示す。第１図において１は
交流母線、２は交流しゃ断器、３は交流電圧の値を必要
な値に変換する整流器用変圧器、４は交流電圧を直流電
圧に整流する制御整流装置、５は負荷、６は充電された
電荷を電流立ち上げ時に放電するコンデンサ、７はコン
デンサ６を充電する充電装置、８はオフ時にはコンデン
サ６の電圧が印加され、オンすることによりコンデンサ
６の充電電荷を放電するスイッチであり、イグナイトロ
ンとか、サイリスク等により溝成される。９は、コンデ
ンサ６の電圧が零になった後、負荷電流が転流するダイ
オード、１０は直流電流を検出する直流電流検出器、１
１はコンデンサ６の両端電圧を検出する電圧検出器、１
２は起動指令５１を受けて、所定の時間、時間を遅らせ
るタイムディレィ回路、１３はタイムディレィ回路１２
の出力によりスイッチ已にオンパルスを出力するパルス
発生回路、１４は電流基準値５２と直流電流検出器１０
の出力の差を求める演算回路である。
交流母線、２は交流しゃ断器、３は交流電圧の値を必要
な値に変換する整流器用変圧器、４は交流電圧を直流電
圧に整流する制御整流装置、５は負荷、６は充電された
電荷を電流立ち上げ時に放電するコンデンサ、７はコン
デンサ６を充電する充電装置、８はオフ時にはコンデン
サ６の電圧が印加され、オンすることによりコンデンサ
６の充電電荷を放電するスイッチであり、イグナイトロ
ンとか、サイリスク等により溝成される。９は、コンデ
ンサ６の電圧が零になった後、負荷電流が転流するダイ
オード、１０は直流電流を検出する直流電流検出器、１
１はコンデンサ６の両端電圧を検出する電圧検出器、１
２は起動指令５１を受けて、所定の時間、時間を遅らせ
るタイムディレィ回路、１３はタイムディレィ回路１２
の出力によりスイッチ已にオンパルスを出力するパルス
発生回路、１４は電流基準値５２と直流電流検出器１０
の出力の差を求める演算回路である。
１５は演算回路１４の出力を受けて負荷電流が電流基準
値５２と等しくなるよう制御する定電流回路、１６は起
動指令５１を受けて、制御整流装置４のバイパスベアと
なる制御整流素子にパルスを与え、後に述べるレベル検
出回路１８の出力により制御整流装置４をバイパスベア
から解除し通常の点弧制御を行なう位相制御回路、１７
は位相制御回路１６の出力を増幅するパルスアンプ回路
、１８はコンデンサ電圧検出器１１の出力を受けてコン
デンサ電圧が所定の値以下になるとバイパスベア解除指
令を位相制御回路１６に出力するレベル検出回路である
。起動指令５１は実際に電流を立ち上げ始めるタイミン
グよりタイムディレィ回路１２で設定される時間だけ早
いタイミングで（ｑられる指令である。
値５２と等しくなるよう制御する定電流回路、１６は起
動指令５１を受けて、制御整流装置４のバイパスベアと
なる制御整流素子にパルスを与え、後に述べるレベル検
出回路１８の出力により制御整流装置４をバイパスベア
から解除し通常の点弧制御を行なう位相制御回路、１７
は位相制御回路１６の出力を増幅するパルスアンプ回路
、１８はコンデンサ電圧検出器１１の出力を受けてコン
デンサ電圧が所定の値以下になるとバイパスベア解除指
令を位相制御回路１６に出力するレベル検出回路である
。起動指令５１は実際に電流を立ち上げ始めるタイミン
グよりタイムディレィ回路１２で設定される時間だけ早
いタイミングで（ｑられる指令である。
第２図に負荷電流ＬＬと、コンデンサ電流り。
とコンデンサ電圧■。とダイオード電流Ｌｏの関係及び
、制１ｉ１１１流装置４とスイッチ８とダイオード９の
状態の関係をタイムチャートで示す。第２図の副１ｆｌ
ｌ整流装置の状態にＢＰＰとあるのは、バイパスベアの
略称であり、制御整流装置の同一交流相に接続された制
御整流素子に点弧パルスが入力されているか又は、該当
する制御′ｌ整流素子が通電していることを示す。
、制１ｉ１１１流装置４とスイッチ８とダイオード９の
状態の関係をタイムチャートで示す。第２図の副１ｆｌ
ｌ整流装置の状態にＢＰＰとあるのは、バイパスベアの
略称であり、制御整流装置の同一交流相に接続された制
御整流素子に点弧パルスが入力されているか又は、該当
する制御′ｌ整流素子が通電していることを示す。
第３図、第４図は、本発明の詳細な説明するために負荷
電流の通電経路を示した通電経路図である。第３図、第
４図において第１図と同一符号のブロックは同一番号と
して説明を省略する。ＬＬは負荷電流、Ｌｃはコンデン
サの放電電流、Ｖｃはコンデンサの電圧、Ｌｏはダイオ
ードの電流を示す。
電流の通電経路を示した通電経路図である。第３図、第
４図において第１図と同一符号のブロックは同一番号と
して説明を省略する。ＬＬは負荷電流、Ｌｃはコンデン
サの放電電流、Ｖｃはコンデンサの電圧、Ｌｏはダイオ
ードの電流を示す。
以下、第１図乃至第４図により本発明の作用について説
明する。
明する。
コイルに電流を通電する前に、コンデンサ６をコンデン
サ充電装置７により充電する。充電電圧は、制御整流装
置４の定格出力電圧の５倍〜数十倍の場合もあり、充電
電圧は、スイッチ８により分担される。起動指令５１が
入力されると、制御整流装Ｗ４にバイパスベアパルスが
出力される（第２図ｔ１期間）。タイムディレィ回路１
２により設定された適当な時間（数ｍｓ＞が経過すると
、スイッチ８がオンしコンデンサ６に充電された電荷は
、スイッチ８、制御整流装置４を介して負荷５に流れる
。この時制御整流装置４はバイパスベア状態にある（第
２図ｔ２期間）。次にコンデンサ電圧Ｖｃが所定の値以
下になると、レベル検出回路１８が動作し、制御整流装
置４はＢＰＰより解除され、定電流制御回路１５により
通常制■が行なわれる（第２図℃３期間）。コンデンサ
電圧Ｖ０が零になると負荷電流ＬＬは、ダイオード９に
転流し、その後は、ダイオード９を介して、ｌｌ１ＩＩ
御整流装置４により電流制御が行なわれる（第２図【４
期間）。第３図は、第２図のｔ２期間とｔ３期間の電流
の流れる経路を説明したものである。負荷電流Ｌ１−は
コンデンサ６とスイッチ８と制ｒＭＪ整流装置４を介し
て流れる。第４図は、第２図のｔ４期間の電流の流れる
経路を説明したものである。スイッチ８はオフとなり負
荷電流ＩＬは制御整流装置４とダイオード９を介して流
れる。
サ充電装置７により充電する。充電電圧は、制御整流装
置４の定格出力電圧の５倍〜数十倍の場合もあり、充電
電圧は、スイッチ８により分担される。起動指令５１が
入力されると、制御整流装Ｗ４にバイパスベアパルスが
出力される（第２図ｔ１期間）。タイムディレィ回路１
２により設定された適当な時間（数ｍｓ＞が経過すると
、スイッチ８がオンしコンデンサ６に充電された電荷は
、スイッチ８、制御整流装置４を介して負荷５に流れる
。この時制御整流装置４はバイパスベア状態にある（第
２図ｔ２期間）。次にコンデンサ電圧Ｖｃが所定の値以
下になると、レベル検出回路１８が動作し、制御整流装
置４はＢＰＰより解除され、定電流制御回路１５により
通常制■が行なわれる（第２図℃３期間）。コンデンサ
電圧Ｖ０が零になると負荷電流ＬＬは、ダイオード９に
転流し、その後は、ダイオード９を介して、ｌｌ１ＩＩ
御整流装置４により電流制御が行なわれる（第２図【４
期間）。第３図は、第２図のｔ２期間とｔ３期間の電流
の流れる経路を説明したものである。負荷電流Ｌ１−は
コンデンサ６とスイッチ８と制ｒＭＪ整流装置４を介し
て流れる。第４図は、第２図のｔ４期間の電流の流れる
経路を説明したものである。スイッチ８はオフとなり負
荷電流ＩＬは制御整流装置４とダイオード９を介して流
れる。
本発明においては、負荷電流を急激に立ち上げる部分は
、コンデンサ６に充電された電荷により供給しており交
流ｆ！１ｍには、外乱を与えることなく負荷電流を立ち
上げることができる。さらに、本発明においては、コン
デンサ電圧■。が零になった後は、負荷電流ＬＬがダイ
オード９に転流するので、スムーズに電流制御を行なう
ことができる。また、制ｉＩＩ整流装置４に、負荷電流
が流れ始める前にバイパスベアパルスを入力し、スイッ
チ８をオンすることにより負荷電流を立ち上げるので、
コンデンサ充電電圧は、制御整流装置４の定格電圧とは
関係なく決定され、コンデンサ充電電圧を高くし、制御
整流装置４の定格電圧を低くすることにより総合的に経
済性のすぐれた電ｌｌ！装置となる。
、コンデンサ６に充電された電荷により供給しており交
流ｆ！１ｍには、外乱を与えることなく負荷電流を立ち
上げることができる。さらに、本発明においては、コン
デンサ電圧■。が零になった後は、負荷電流ＬＬがダイ
オード９に転流するので、スムーズに電流制御を行なう
ことができる。また、制ｉＩＩ整流装置４に、負荷電流
が流れ始める前にバイパスベアパルスを入力し、スイッ
チ８をオンすることにより負荷電流を立ち上げるので、
コンデンサ充電電圧は、制御整流装置４の定格電圧とは
関係なく決定され、コンデンサ充電電圧を高くし、制御
整流装置４の定格電圧を低くすることにより総合的に経
済性のすぐれた電ｌｌ！装置となる。
本発明の電源装置においては、必要な負荷電流波形によ
り、コンデンサ電流のピーク値及び起動よりピーク値に
なるまでの時間ｔ２＋ｔ３を決定され、ｔ１＋ｔ５＝％
βの関係式よりコンデンサ６の容量が決定される。但し
Ｌは負荷のインダクタンス値である。また充電電圧Ｅは
、コンデンサの関係式により決定される。
り、コンデンサ電流のピーク値及び起動よりピーク値に
なるまでの時間ｔ２＋ｔ３を決定され、ｔ１＋ｔ５＝％
βの関係式よりコンデンサ６の容量が決定される。但し
Ｌは負荷のインダクタンス値である。また充電電圧Ｅは
、コンデンサの関係式により決定される。
尚、コンデンサの電圧が所定値にあるか否かを電圧検出
回路で直接検出する揚台を説明したが、例えば回路定数
が決定させれば、放電時定数から、間接的にコンデンサ
の電圧を検出することも出来る。
回路で直接検出する揚台を説明したが、例えば回路定数
が決定させれば、放電時定数から、間接的にコンデンサ
の電圧を検出することも出来る。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明においては、制御整流装置
と、スイッチとコンデンサを直列に接続し、スイッチと
コンデンサの直列接続部分に並列にダイオードを接続し
コンデンサの充電電圧が所定の値以上の時は、制御整流
装置をバイパスベア運転することにより、交流系統に外
乱を与えることなく、経済性が高く、高速に電流を立ち
上げできる電源装置を提供することができる。
と、スイッチとコンデンサを直列に接続し、スイッチと
コンデンサの直列接続部分に並列にダイオードを接続し
コンデンサの充電電圧が所定の値以上の時は、制御整流
装置をバイパスベア運転することにより、交流系統に外
乱を与えることなく、経済性が高く、高速に電流を立ち
上げできる電源装置を提供することができる。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の動作を説明するためのタイムチャート、第３
図、第４図は本発明の実施例の負荷電流の経路を示す説
明図である。 １・・・交流母線、２・・・交流しゃ断器、３・・・整
流器用変圧器、４・・・制御Ｉ整流装置、５・・・負荷
、６・・・コンデンサ、７・・・充電装置、８・・・ス
イッチ、９・・・ダイオード、１０・・・直流電流検出
器、１１・・・直流電圧検出器、１２・・・タイムディ
レィ回路、１３・・・パルス発生回路、１４・・・演算
回路、１５・・・定電流制御回路、１６・・・位相制御
回路、１７・・・パルスアンプ回路、１８・・・レベル
検出回路、５１・・・起動指令、５２・・・電流基準値
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
は第１図の動作を説明するためのタイムチャート、第３
図、第４図は本発明の実施例の負荷電流の経路を示す説
明図である。 １・・・交流母線、２・・・交流しゃ断器、３・・・整
流器用変圧器、４・・・制御Ｉ整流装置、５・・・負荷
、６・・・コンデンサ、７・・・充電装置、８・・・ス
イッチ、９・・・ダイオード、１０・・・直流電流検出
器、１１・・・直流電圧検出器、１２・・・タイムディ
レィ回路、１３・・・パルス発生回路、１４・・・演算
回路、１５・・・定電流制御回路、１６・・・位相制御
回路、１７・・・パルスアンプ回路、１８・・・レベル
検出回路、５１・・・起動指令、５２・・・電流基準値
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
Claims (1)
- 制御整流装置とスイッチとコンデンサを直列に接続しス
イッチとコンデンサの直列回路に並列にダイオードを接
続し、前記コンデンサの電圧を直接又は間接的に検出す
る手段を具備し少なくとも前記スイッチをオンする直前
より前記コンデンサの電圧が所定の値以下になるまで前
記制御整流装置をバイパスペアにて運転することを特徴
とする電源装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176254A JPS6154880A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 電源装置 |
| US06/765,127 US4618921A (en) | 1984-08-24 | 1985-08-13 | Power supply system and a starting method thereof |
| EP85305908A EP0173535B1 (en) | 1984-08-24 | 1985-08-20 | A power supply system and a method of operating same |
| DE8585305908T DE3578711D1 (de) | 1984-08-24 | 1985-08-20 | Leistungsversorgungseinrichtung und betriebsverfahren dafuer. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176254A JPS6154880A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154880A true JPS6154880A (ja) | 1986-03-19 |
Family
ID=16010344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59176254A Pending JPS6154880A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 電源装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4618921A (ja) |
| EP (1) | EP0173535B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6154880A (ja) |
| DE (1) | DE3578711D1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO321594B1 (no) * | 2004-06-16 | 2006-06-06 | Magtech As | Kraftforsyningsstyringssystem og fremgangsmåte for styring av et kraftforsyningssystem med variabel resistiv last |
| JP5910172B2 (ja) * | 2012-03-01 | 2016-04-27 | 株式会社Ｇｓユアサ | スイッチ故障診断装置、電池パックおよびスイッチ故障診断プログラム、スイッチ故障診断方法 |
| CN115833811B (zh) * | 2023-02-24 | 2023-06-23 | 上海维安半导体有限公司 | 一种使能控制的启动电路 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3421070A (en) * | 1967-03-07 | 1969-01-07 | Electric Regulator Corp | On-off control of scr regulated power supply |
| US3458796A (en) * | 1968-02-06 | 1969-07-29 | Bell Telephone Labor Inc | Soft start circuit for power supply circuits |
| SE408518B (sv) * | 1974-05-17 | 1979-06-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induktionsuppvermningsanordning |
| JPS6056070B2 (ja) * | 1979-03-22 | 1985-12-07 | 株式会社東芝 | 電力変換装置の制御方法 |
| US4394720A (en) * | 1980-12-10 | 1983-07-19 | Jean Frager | Auto-stabilized high power electric generator especially adapted for powering processes involving discharge in a rarefied gaseous atmosphere |
| US4468724A (en) * | 1981-04-08 | 1984-08-28 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for controlling load current |
| JPS5991520A (ja) * | 1982-11-17 | 1984-05-26 | Mitsubishi Electric Corp | コイル用電源装置 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP59176254A patent/JPS6154880A/ja active Pending
-
1985
- 1985-08-13 US US06/765,127 patent/US4618921A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-08-20 DE DE8585305908T patent/DE3578711D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-08-20 EP EP85305908A patent/EP0173535B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0173535B1 (en) | 1990-07-18 |
| EP0173535A3 (en) | 1986-12-03 |
| EP0173535A2 (en) | 1986-03-05 |
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