JPS63202220A - 直流電源装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は直流電源装置に係シ、特に交流側にサイリスタ
スイッチを設けて出力電圧の制御を行なう直流電源装置
の改良に関するものである。

（従来の技術） 従来から、例えば中性粒子入射装置用電源やコンデンサ
充電用電源等に使用される直流電源装置においては、交
流側にサイリスタスイッチを設け、このサイリスタスイ
ッチの点弧位相を制御することによって、直流出力電圧
を制御する方法が採用されている。第３図は、この種の
直流電源装置の構成例を示すものである。第３図におい
て、１は交流電源でその電源出力をサイリスタスイッチ
２により制御し、整流器用変圧器３を介して整流器４に
与え、ここで整流して直流電圧に変換し電源装置の負荷
５へ供給するようにしている。

ところで、このような直流電源装置においては、負荷５
が高インピーダンス負荷やコンデンサ負荷であるような
場合には、出力電圧を最大出力電圧よシ小さい範囲で制
御しようとしても、直流個に所期の電圧よシも大きな電
圧が出てしまうという問題があシ、以下この現象につい
て第４図を用いて詳述する。第４図は第３図の回路を簡
略化したもので、図において１〜５＃′ｉ夫々第３図の
ものと同様である。また、６はサイリスタスイッチ２に
設けられるサージ吸収回路であり、サイリスタスイッチ
２を様々なサージから守るために欠くことの出来ないも
のである。７は整流器用変圧器３の励磁インピーダンス
を等価的に表わしたものである。

すなわち、いま出力電圧を最大出力電圧よシも小さい範
囲で制御しようとする場合は、サイリスタスイッチ２の
点弧位相を制御してサイリスタスイッチ２の導通期間を
短かく、つまシサイリスタスイッチ２の阻止期間を長く
するわけであるが、サイリスタスイッチ２と並列にサー
ジ吸収回路６が接続されているので、サイリスタスイッ
チ２の阻止期間においてもサージ吸収回路６を通りで、
整流器用変圧器３の励磁インピーダンス２に対して電流
Ｉｍが流れる。そしてこの時、励磁インピーダンス７に
加わる電圧は、負荷５が高インピーダンス負荷やコンデ
ンサ負荷である場合には、交流電源１の電圧をサージ吸
収回路６のインピーダンスと励磁インピーダンス７とで
分圧した電圧となり、それに対応した電圧が直流側に出
力電圧として現われる。通常の直流電源装置では、サー
ジ吸収回路６のインピーダンスと整流器用変圧器３の励
磁インピーダンス７は同程度であるので、出力電圧を最
大電圧の半分以下で制御することが困難となる。

（発明が解決しようとする問題点） 従りて、出力電圧を最大電圧の半分以下で制御しようと
する場合には、サイリスタスイッチよシミ源側にタッグ
付変圧器を設ける等の対策が必要であるが、かようだす
ると電源装置の構成が複雑なものとなる。

本発明は上記のような問題を解消するために成されたも
ので、その目的は装置構成を複雑にすることなく広い範
囲にわたって出力電圧を制御することが可能な直流電源
装置を提供することにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明では、交流電源出力
をサイリスタスイッチによシ制御し、これを整流器用変
圧器を介して整流器に与え整流して得られる直流電圧を
負荷へ供給するようにした直流電源装置において、整流
器用変圧器の交流側巻線と並列に、抵抗器とコンデンサ
との直列回路を設けることを特徴とする。

（作用） 上述の直流電源装置においては、サイリスタスイッチの
阻止期間には、交流電源出力がコンデンサと抵抗器の直
列回路によシ分圧されるため、整流器用変圧器の励磁イ
ンピーダンスＪｌｃは殆んど電圧が印加されない。一方
、サイリスタスイッチの導通期間には、整流器用変圧器
の励磁インピーダンスには交流電源出力の全電圧が印加
される。従って、サイリスタスイッチの点弧位相を制御
するのみで、出力電圧を最大から最小までの範囲の値に
制御できることになる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第１図は、本発明による直流電源装置の回路構成例を示
すもので、第１図において第３図と同一部分には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。つまシ第１図は、前述した第３図にお
ける整流器用変圧器３の交流側巻線と並列に、抵抗器８
１とコンデンサ８２との直列回路８を設けるようにした
ものである。

次に、かかる構成の直流電源装置の作用を第２図を用い
て述べる。第２図は第１図の回路を簡略化して示したも
ので、図において１〜５は夫々第１図におけるものと同
様のものである。また、６はサイリスタスイッチ２のサ
ージ吸収回路で、第４図のものと同様のものである。さ
らに、７も第４図と同様に整流器用変圧器３の励磁イン
ピーダンスを等価的に表わしたものである。　　−すな
わち図において、いま抵抗器８１とコンデンサ８２との
直列回路８のインピーダンスを、サージ吸収回路６およ
び整流器用変圧器３の励磁インピーダンス７に比べて十
分に小さく選定しておけば、前述した如くサイリスタス
イッチ２の阻止期間にサージ吸収回路６を通って流れる
電流Ｉｍは、第２図に示すようにその大部分がコンデン
サ８２と抵抗器８１との直列回路８を流れるようになる
。よって、励磁インピーダンス７に加わる電圧は負荷５
が高インピーダンス負荷やコンデンサ負荷であるような
場合にも、交流電源１の電圧をサージ吸収回路６のイン
ピーダンスと、抵抗器８１とコンデンサ８２との直列回
路８のインに’　−ダンスとで分圧した値となる。そし
て、この抵抗器８１とコンデンサ８２との直列回路８の
インピーダンスは、サージ吸収回路６のインピーダンス
よシも十分に小さく選定しているので、励磁インピーダ
ンス７には殆んど電圧が印加されず直流側にも電圧は出
ない。一方、サイリスタスイッチ２の導通期間において
は、コンデンサ８２と抵抗器８１との直列回路８の有無
にかかわらず、整流器用変圧器３の励磁インピーダンス
７には交流電源１の全電圧が印加されるので、直流側に
所定の電圧を出すことが出来る。従りて、サイリスタス
イッチ２の点弧位相を制御するのみで、出力電圧を最大
電圧から最大電圧に比べて十分に小さい値までの広い範
囲にわたりて制御することが可能となる。さらに、整流
器用変圧器３の交流側巻線と並列に接続された抵抗器８
ノとコンデンサ８２との直列回路８は、整流器用変圧器
３の励磁電流のエネルギー【起因するサージ電圧、およ
び直流側巻線からのサージ電圧に対してサージ吸収回路
として作用するので、サイリスタスイッチ２の耐サージ
性を向上させることができるという効果も得られるもの
である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、整流器用変圧器の
交流側巻線と並列に抵抗器とコンデンサとの直列回路を
設けるようにしなので、簡単な装置構成で広い範囲にわ
たりて出力電圧を制御することが可能な信頼性の高い直
流電源装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
第１図に示した一実施例の作用を説明するための概略図
、第３図は従来の直流電源装置を示す回路構成図、第４
図は同直流電源装置の作用を説明するための概略図であ
る。 ！・・・交流電源、２・・・サイリスタスイッチ、３・
・・整流器用変圧器、４・・・整流器、５・・・負荷、
６・・・サージ吸収回路、７・・・整流器用変圧器の励
磁インピーダンス、８・・・直列回路、８１・・・抵抗
器、８２・・・コンデンサ。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源出力をサイリスタスイッチにより制御し、これ
   を整流器用変圧器を介して整流器に与え整流して得られ
   る直流電圧を負荷へ供給するようにした直流電源装置に
   おいて、前記整流器用変圧器の交流側巻線と並列に、抵
   抗器とコンデンサとの直列回路を設けたことを特徴とす
   る直流電源装置。