JPWO2012127842A1 - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1の実施の形態における電力変換装置の全体回路ブロック図を示すものである。
Vo_1=
{(R1102+R1103+R1104)/(R1102+R1103)}Vref
−{R1104/(R1102+R1103)}V1
(式1)
同様に、ダイオードブリッジ側の電位をV2、基準電圧源1150の電位をVrefとし、抵抗1202、1203、1204の各抵抗の値をR1202、R1203、R1204すると、演算増幅回路1201の出力電圧Vo_2は下記の式で表される。
Vo_2=
{(R1202+R1203+R1204)/(R1202+R1203)}Vref
−{R1204/(R1202+R1203)}V2
(式2)
ここで、Vrefは正の値であり、V1は略ゼロであり、V2は負の値であるため、Vo_1、Vo_2はともに、Vrefよりも高い正の値になる。すなわち、V1やV2の値が多少のノイズで乱されても、出力が正の電位であり、演算増幅回路1101、1201が適切に動作することになる。
図2は、本発明の第2の実施の形態の電力変換装置の回路ブロック図である。図2において、基本的な動作などは、第1の実施の形態と同様であり、その差異のみを説明する。
図2にて、本発明の第3の実施の形態を説明する。基本的な動作は、第1、2の実施の形態と同様な為、省略する。
(式3)
同様に、反転・レベルシフト回路1201の出力電圧は(式2)で表されて、入力電圧に対するゲインAv_2は下記の式で表される。
(式4)
式1、2により、反転・レベルシフト回路の出力は、それぞれの回路のゲインに関係する。電流検出用の抵抗両端の電位が乱れる場合、ゲインが大きければ、反転・レベルシフト回路の出力は大きく変化する。つまり、抵抗両端の電位の乱れも回路のゲインによって拡大されることになる。小さな電位の乱れが、回路のゲインにより拡大されて、反転・レベルシフト回路の出力が回路のリニア動作範囲を超える可能性があり、その場合は差動増幅回路で、乱れ分をキャンセルできなくなり、電流検出手段全体の耐ノイズ性が悪化する。
1005 シャント抵抗
1008 平滑コンデンサ
1102、1103、1104、1202、1203、1204、1302、1303、1304、1305 抵抗
1101.1201、1301 演算増幅回路
1010 制御回路
1105、1107、1205、1207、1306、1307 コンデンサ
1106、1206 ダイオード
1150 基準電圧源
Claims (11)
- 交流電源を整流する整流ダイオードブリッジと、電源力率改善用の半導体スイッチ回路とを備え、前記交流電源を直流に変換して、直流負荷を駆動、または、当該直流をさらに任意の周波数と振幅の擬似交流に変換して交流負荷を駆動する電力変換装置であって、
前記整流ダイオードブリッジのマイナス側の出力端子と前記半導体スイッチ回路との間に抵抗を挿入し、
前記抵抗の両端を反転及びレベルシフトを行う反転・レベルシフト回路にそれぞれ接続し、それぞれの反転・レベルシフト回路の出力を差動回路に入力することにより、前記作動回路の出力を電流検出情報として取得し、
前記電流検出情報を用いて、前記半導体スイッチ回路をオンオフ制御することを特徴とする電力変換装置。 - 前記反転・レベルシフト回路の基準となるレベル電位は、直流負荷出力、または、任意の周波数と振幅の擬似交流に変換する回路手段における最も低い電位よりも高い電位とすることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記反転・レベルシフト回路の入力側の抵抗を直列に2つに分割し、2つの抵抗の結合点と回路の制御電源のマイナス側の端子との間に、コンデンサを接続することを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記分割した2つの抵抗の並列値とコンデンサの容量値とで定まる時定数によって決まる周波数が、前記反転・レベルシフト回路を構成する増幅器の帯域周波数よりも低いことを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。
- 前記分割した2つの抵抗の並列値とコンデンサの容量値とで決まる時定数が、前記半導体スイッチをオンオフ制御する周期よりも小さいことを特徴とする請求項3または4に記載の電力変換装置。
- 前記時定数が、前記半導体スイッチをオンオフ制御する周期と比べて、六分の一から二十分の一であることを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。
- 前記反転・レベルシフト回路と前記差動回路の少なくとも一方の回路が、前記半導体スイッチをオンオフ制御する周波数よりも高い周波数成分を減衰させる特性を有することを特徴とする、請求項1から6のいずれか1つに記載の電力変換装置。
- 前記反転・レベルシフト回路の入力側の抵抗を直列に2つに分割し、2つの抵抗の結合点と回路の制御電源のマイナス側の端子との間に、結合点に向かって電流が流れるようにダイオードを接続することを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の電力変換装置。
- 前記反転・レベルシフト回路及び前記差動回路を動作させるための電源は、直流負荷駆動の制御回路、または、任意の周波数と振幅の擬似交流に変換する回路手段を制御する回路の最も低い電位と、それよりも高い電位を有する直流電源で構成されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1つに記載の電力変換装置。
- 前記反転・レベルシフト回路及び前記差動回路を動作させるための直流電源のマイナス側の電位と、交流電源の電流の高調波成分の低減もしくは力率改善の制御を行う手段を動作制御させる直流電源のマイナス側の電位と、直流負荷の制御回路、または、任意の周波数と振幅の擬似交流に変換する回路手段を動作制御させる直流電源のマイナス側の電位とを同一にすることを特徴とする、請求項9に記載の電力変換装置。
- 前記反転・レベルシフト回路のゲインが、前記差動回路のゲインより小さくなる様、前記反転・レベルシフト回路及び差動回路の回路定数を設定することを特徴とする、請求項1から10のいずれか1つに記載の電力変換装置。
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