JPS6244072A - Ac power source - Google Patents

Ac power source

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Publication number
JPS6244072A
JPS6244072A JP18256285A JP18256285A JPS6244072A JP S6244072 A JPS6244072 A JP S6244072A JP 18256285 A JP18256285 A JP 18256285A JP 18256285 A JP18256285 A JP 18256285A JP S6244072 A JPS6244072 A JP S6244072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
inverter
transformer
power
rectifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP18256285A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Hoshi
敏彦 星
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP18256285A priority Critical patent/JPS6244072A/en
Publication of JPS6244072A publication Critical patent/JPS6244072A/en
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  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an AC power insulated from the power source and having small harmonic wave components, by supplying the AC output of an inverter through a transformer to a separately-excited converter, and producing the output of the converter through a filter capacitor. CONSTITUTION:A DC power source 10 is connected to a transistor inverter 11 to convert a DC into an AC of high frequency. After the AC is insulated by a transformer 12, it is supplied to a separately-excited converter composed of anti-parallel connection of rectifiers 15, 16. This converter phase-controls the AC output from the inverter 11. The harmonic wave of the output of the converter is removed by a filter capacitor 17.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、電源とは絶縁されていて波形歪みの少ない
交流を出力する交流を像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to an alternating current imaging device that is insulated from a power source and outputs alternating current with little waveform distortion.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

無停電電源装置などの電子機器には、高調波成分が含ま
れておらず、しかも電源とは絶縁されている交流電力を
必要とすることが多い。このような交流電力を出力する
装置としては、交流電源を整流する整流器と、この整流
器が出力する直流を交流に変換するインバータとで構成
されるインバータ装置を使用するのが一般的であるが、
絶縁のために交流電源側、あるいはインバータ出力側に
絶縁用変圧器を挿入する。しかし電源側・出力側いずれ
の交流も商用周波数であることから、この変圧器が大形
かつ高価になるという欠点を有する。
Electronic devices such as uninterruptible power supplies often require AC power that does not contain harmonic components and is isolated from the power supply. As a device that outputs such AC power, it is common to use an inverter device that is composed of a rectifier that rectifies the AC power source and an inverter that converts the DC output from the rectifier into AC.
Insert an isolation transformer on the AC power supply side or inverter output side for insulation. However, since the alternating current on both the power supply side and the output side is a commercial frequency, this transformer has the disadvantage of being large and expensive.

またインバータが出力する交流の高調波を極力減少させ
るためにパルス幅変調方式のインバータを使用する必要
がある。
Furthermore, it is necessary to use a pulse width modulation type inverter in order to reduce harmonics of the alternating current outputted by the inverter as much as possible.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は、電源と絶縁されしかも高調波成分が含まれ
ていない交流電力を小形で出力させることができる交流
電源装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compact AC power supply device that is insulated from a power source and can output AC power that does not contain harmonic components.

〔発明の要点〕[Key points of the invention]

この発明は、動作周波数が高い半導体スイッチ素子で構
成されているインバータにより直流電源を高周波数の交
流電力に変換して絶縁用の変圧器に入力させる。トラン
ジスタとダイオードとの直列回路を組合わせて得られる
整流器を互いに逆並列接続することで他励式変換器を楕
成し、この他励式変換器の交流入力端子に上述の変圧器
で絶縁された交流電力を入力させ、!l流器を構成して
いるトランジスタを位相制御することにより一方の整流
器からは正の電圧を、他方の整流器からは負の電圧を出
力するようにして、高調波成分の少い交流電力を得よう
とするものである。
This invention converts DC power into high-frequency AC power using an inverter made of semiconductor switching elements with a high operating frequency, and inputs the converted power to an insulating transformer. A separately commutated converter is formed by connecting rectifiers obtained by combining series circuits of transistors and diodes in antiparallel to each other, and an AC input terminal of the separately commutated converter is connected to an AC input terminal insulated by the above-mentioned transformer. Let the power be input! By controlling the phase of the transistors that make up the current regulator, one rectifier outputs a positive voltage and the other rectifier outputs a negative voltage, thereby obtaining AC power with few harmonic components. This is what we are trying to do.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図は本発明の第1の実施例を示す王回路接続図であ
る。この第1図において、トランジスタと、このトラン
ジスタに逆並列接続されたダイオードとでなる並列回路
をブリッジ接続することでトランジスタインバータ11
を形成させ、これらのトランジスタを高速で順次オン・
オフ動作させることにより、トランジスタインバータ1
1は直この高周波数交流電力を変圧器12の1次側に与
えることlこより、これの2次側からはP、縁された交
流電力が出力されるのであるが、前述したようにこの交
流電力の周波数は商用周波数に比してきわめて高く、従
って変圧器12は商用周波数用の変圧器よりもはるかに
小形・軽量のものにすることができる。
FIG. 1 is a circuit connection diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a transistor inverter 11 is created by bridge-connecting a parallel circuit consisting of a transistor and a diode connected in antiparallel to the transistor.
These transistors are turned on and turned on in sequence at high speed.
By turning off the transistor inverter 1
1 directly applies this high frequency AC power to the primary side of the transformer 12, and from the secondary side of this, P is outputted AC power, but as mentioned above, this AC power The frequency of power is much higher than the commercial frequency, so the transformer 12 can be made much smaller and lighter than a transformer for commercial frequencies.

符号15は正の電圧を出力するための整流器であり、符
号16は負の電圧を出力するための整流器であって、そ
れぞれの整流器は、高速動作する半導体スイッチ素子と
してのトランジスタとこのトランジスタに直列接続され
る直列ダイオードならびにトランジスタに逆並列接続さ
れる帰還ダイオードとで形成されるアームをブリッジ接
続することによって構成されている。これらの整流器1
5と16はトランジスタインバータ11の出力電圧を転
流電圧とする他励変換器であって、トランジスタインバ
ータ11が出力する高い周波数の方形波を位相制御する
ことによりこの整流器15.16の出力電圧が制御され
、フィルタコンデンサ17により高調波が除去され出力
端子18に波形歪みのない交流があられれる。
Reference numeral 15 is a rectifier for outputting a positive voltage, and reference numeral 16 is a rectifier for outputting a negative voltage. It is constructed by bridge-connecting an arm formed by a series diode connected to the transistor and a feedback diode connected in antiparallel to the transistor. These rectifiers 1
5 and 16 are separately excited converters which use the output voltage of the transistor inverter 11 as a commutation voltage, and by controlling the phase of the high frequency square wave output from the transistor inverter 11, the output voltage of the rectifiers 15 and 16 is The filter capacitor 17 removes harmonics and outputs an alternating current without waveform distortion to the output terminal 18.

変圧器12とフィルタコンデンサ17を小形化しようと
する1こは、トランジスタインバータ11の出力周波数
を高くするのがもつとも有効な手段であるが、そうする
と整流器15.16を構成している高速動作半導体スイ
ッチ素子のターンオフ時間が問題となる。すなわち出力
端子18に接続される負荷は一般に誘導性負荷であって
無効電流を必要としでいるので、整流器15.16は逆
変換領域での運転が必要であるから、この半導体スイッ
チ素子のターンオフ時間が長いと、前述したようにトラ
ンジスタインバータ11の出力周波数を十分に高くでき
ないばかりでなく、出力端子18にあられれる交流電圧
も十分なものとはならない。
In order to reduce the size of the transformer 12 and filter capacitor 17, increasing the output frequency of the transistor inverter 11 is an effective means. The turn-off time of the device becomes a problem. That is, since the load connected to the output terminal 18 is generally an inductive load and requires reactive current, the rectifiers 15 and 16 must be operated in the inverse conversion region, so the turn-off time of this semiconductor switching element is If the period is long, not only will the output frequency of the transistor inverter 11 not be sufficiently high as described above, but also the AC voltage applied to the output terminal 18 will not be sufficient.

本発明の実施例においては高速動作半導体スイッチ素子
としてトランジスタを用いており、このトランジスタに
は大きな逆電圧を印加することはできないので、これに
直列接続せる直列ダイオードがこの逆電圧を分担する。
In the embodiment of the present invention, a transistor is used as a high-speed operation semiconductor switching element, and since a large reverse voltage cannot be applied to this transistor, a series diode connected in series with the transistor shares this reverse voltage.

なおこの直列ダイオードには高速形のダイオードを使用
することはもちろんである。また高速動作半導体スイッ
チ素子として、トランジスタ以外に自己消弧形の半導体
スイッチ素子たとえばゲートターンオフサイリスタを使
用することもでき、この場合は直列ダイオードをそのま
ま使用することも、あるいは省略することも可能である
It goes without saying that a high-speed diode may be used as this series diode. In addition to transistors, self-extinguishing semiconductor switching elements such as gate turn-off thyristors can also be used as high-speed operation semiconductor switching elements, and in this case, the series diode can be used as is or can be omitted. .

前述したように整流器15は正電圧を、整流器16は負
電圧を出力するので、これらの整流器で交流電圧すなわ
ち正の半波と負の半波とを交互に供給することができる
。この正の半波から負の半波へ、あるいは負の半波から
正の半波への切換え方法には2種類あって、第1の方法
は正の半波が出力されている期間は負の半波側は阻止さ
れており、負の半波が出力されている期間は正の半波側
が阻止されるような方法である。しかしこの方法では無
効電力を負荷に供給するのが困難になることから、出力
電流方向を検出して動作させる方法と併用することにな
る。
As described above, since the rectifier 15 outputs a positive voltage and the rectifier 16 outputs a negative voltage, these rectifiers can alternately supply an alternating current voltage, that is, a positive half wave and a negative half wave. There are two ways to switch from a positive half-wave to a negative half-wave, or from a negative half-wave to a positive half-wave. The half-wave side is blocked, and the positive half-wave side is blocked during the period when the negative half-wave is output. However, since this method makes it difficult to supply reactive power to the load, it is used in conjunction with a method of detecting the direction of the output current and operating it.

第2の方法は正電圧出力用の整流器15と負電圧出力用
の整流器16とを同時に動作させ、この両整流器15と
16との間に循環電流を流しておく方法である。第1図
に示す実施例回路はこの第2の方法の場合であって、上
述の循環電流は整流器15に直列に接続されたりアクド
ル13と、整流器16に直列接続されたリアクル14と
により過大にならないよう抑制される。
The second method is to simultaneously operate the rectifier 15 for positive voltage output and the rectifier 16 for negative voltage output, and to cause a circulating current to flow between both rectifiers 15 and 16. The embodiment circuit shown in FIG. 1 is a case of this second method, and the above-mentioned circulating current is excessively caused by the rectifier 15 connected in series, the axle 13, and the rectifier 16 connected in series. It is suppressed so that it does not occur.

第2図は本発明の第2の実施例を示す主回路接続図であ
って、直流電源10とトランジスタインバータ11とは
第1図の場合と同じである。この第2の実施例をこおい
ては、絶縁用の変圧器22はセンタタップ付きとしてい
るので、正の電圧を出力する整流器25と負の電圧を出
力する整流器26はいずれもそのアーム数を第1図の場
合に比して半減することができるので、装置の寸法・重
量・コストを節減できる。なお符号23と24は循環′
r!L流抑制用のりアクドルであり、符号27は出力か
ら高調波成分を除去するためのフィルタリアクトル、符
号18は出力端子である。
FIG. 2 is a main circuit connection diagram showing a second embodiment of the present invention, and the DC power supply 10 and transistor inverter 11 are the same as in FIG. 1. In this second embodiment, since the insulating transformer 22 has a center tap, the rectifier 25 that outputs a positive voltage and the rectifier 26 that outputs a negative voltage both have the number of arms. Since this can be reduced by half compared to the case shown in FIG. 1, the size, weight, and cost of the device can be reduced. Note that symbols 23 and 24 are circular '
r! It is a glue handle for suppressing the L flow, the reference numeral 27 is a filter reactor for removing harmonic components from the output, and the reference numeral 18 is an output terminal.

第3図は第1図に示す実施例回路での各部の波形をあら
れした動作波形図であって、第3図ビ)はトランジスタ
インパーク11の出力波形、第3図(ロ)は両整流器1
5.16の出力波形、第3図(/埼は出力端子18にあ
られれる波形をそれぞれがあられしている。
FIG. 3 is an operating waveform diagram showing the waveforms of each part in the embodiment circuit shown in FIG. 1, in which FIG. 1
5.16 output waveforms in FIG.

スナわらトランジスタインバータ11が出力する高周波
数の方形波を(第31げ)参照)両整流器。
The high frequency square wave output by the snare transistor inverter 11 (see No. 31) is a double rectifier.

15.16のトランジスタで位相制御しく第3図(ロ)
参照)、これの高調波をフィルタコンデンサ17で除去
することにより、波形歪みのない正弦波を得る(第3因
(ハ)参照)ことができる。
15. Phase control with 16 transistors Figure 3 (b)
), by removing harmonics of this with the filter capacitor 17, a sine wave without waveform distortion can be obtained (see third factor (c)).

なお、第1図と第2図に図示の実施例回路で得られる交
流は単相であるが、正電圧を出力する整流器と負電圧を
出力する整流器とを組合わせて構成される他励変換器を
3組と、これの電源側にあって絶縁目的で使用される変
圧器を3組使用することにより3相交流を得ることがで
きる。また絶縁用の変圧器は1組のみとし、他励変換器
を3組使用して3相交流を出力させることもできる。
Note that although the AC obtained in the example circuit shown in FIGS. 1 and 2 is single-phase, separately excited conversion is configured by combining a rectifier that outputs a positive voltage and a rectifier that outputs a negative voltage. Three-phase alternating current can be obtained by using three sets of transformers and three sets of transformers on the power supply side used for insulation purposes. Further, it is also possible to use only one set of insulation transformers and use three sets of separately excited converters to output three-phase alternating current.

上述の説明のように構成された本発明にもとづ(交流電
源装置の出力端子18を他の交流′It源たとえば商用
の電力系統に接続すれば、当該交流電源装置を整流器と
して動作させることができるが。
Based on the present invention configured as described above, it is possible to operate the AC power supply as a rectifier by connecting the output terminal 18 of the AC power supply to another AC source, such as a commercial power system. Although it is possible.

この場合、商用電力系統からとる電流波形は正弦波であ
って、高調波か非常に少ない整流器にすることができる
。なおこのような整流器はインバータと他励変換器との
中間にある変圧器を省略することもできる。
In this case, the current waveform taken from the commercial power grid is a sine wave and can be rectified with very few harmonics. Note that such a rectifier can also omit a transformer located between the inverter and the separately excited converter.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、直流をインバータにより高い周波数
の交流に変換し7.この高周波数交流を変圧器で絶縁し
たのちに整流器の逆並列接続で構成される他励変換器に
供給し、この他励変換器が前記インバータからの交流出
力を位相制御し、さらにフィルタコンデンサにより高調
波を除去するようにしている。それ故この交流電源装置
からは電源とは絶縁され、かつ波形歪みの少ない交流が
得られるのであるが、インバータの出力周波数が十分に
高いので絶縁用の変圧器やフィルタ用のコンデンサを小
形にできることから、当該交流電源装置を小形軽量かつ
低コスト+こすることができる。
According to this invention, direct current is converted into high frequency alternating current using an inverter;7. After insulating this high frequency AC with a transformer, it is supplied to a separately excited converter consisting of an antiparallel connection of rectifiers, and this separately excited converter controls the phase of the AC output from the inverter. I am trying to remove harmonics. Therefore, this AC power supply is isolated from the power source and can provide AC with little waveform distortion, but since the inverter's output frequency is sufficiently high, the isolation transformer and filter capacitor can be made smaller. Therefore, the AC power supply device can be small, lightweight, and low cost.

さらにこの交流電源装置の出力側を他の交流電力系統に
接続することで高調波がきわめて少ない整流器として使
用できる利点もあわせて有する。
Furthermore, by connecting the output side of this AC power supply to another AC power system, it also has the advantage that it can be used as a rectifier with extremely low harmonics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例を示す主回路接続図であ
り、第2図は本発明の第2の実施例を示す主回路接続図
、第3図は第1図に示す実施例回路での各部の波形をあ
られした動作波形図である。 10・・・直流電源、11・・・トランジスタインバー
タ、12.22・・・変圧器、13,14,23.24
・・・リアクトル、15.16,25.26・・・整流
器、17.27・・・フィルタコンデンサ、18・・・
出力端子。 f3t’人昇ノ?を−山  L7    叉1χにン−
4\4ン 第2図 第3図
FIG. 1 is a main circuit connection diagram showing a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a main circuit connection diagram showing a second embodiment of the invention, and FIG. 3 is a main circuit connection diagram showing a second embodiment of the invention. FIG. 3 is an operation waveform diagram showing waveforms of various parts in an example circuit. 10... DC power supply, 11... Transistor inverter, 12.22... Transformer, 13, 14, 23.24
...Reactor, 15.16, 25.26... Rectifier, 17.27... Filter capacitor, 18...
Output terminal. f3t'Hitosho no? -Mountain L7 叉1χninn-
4\4nFigure 2Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1)直流を交流に変換するインバータと、このインバー
タの出力側に接続される変圧器と、この変圧器の出力側
に接続される高速動作する半導体スイッチ素子とダイオ
ードとの直列回路の組み合わせで得られる2組の整流器
を相互に逆並列接続して構成される他励式変換器と、こ
の他励式変換器の出力側に接続されるフィルタとで構成
された交流電源装置。
1) A series circuit consisting of an inverter that converts direct current to alternating current, a transformer connected to the output side of this inverter, and a high-speed operating semiconductor switching element and a diode connected to the output side of this transformer. An AC power supply device comprising a separately excited converter configured by connecting two sets of rectifiers in antiparallel to each other, and a filter connected to the output side of the separately excited converter.
JP18256285A 1985-08-20 1985-08-20 Ac power source Pending JPS6244072A (en)

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JP18256285A JPS6244072A (en) 1985-08-20 1985-08-20 Ac power source

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JP (1) JPS6244072A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4855887A (en) * 1987-09-30 1989-08-08 Hitachi, Ltd. Current and frequency converter having means to reduce switching losses
US6695971B2 (en) 1999-12-28 2004-02-24 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Spinning oil for synthetic fiber

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4855887A (en) * 1987-09-30 1989-08-08 Hitachi, Ltd. Current and frequency converter having means to reduce switching losses
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