TWI399907B - 電源裝置 - Google Patents

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TWI399907B
TWI399907B TW096107104A TW96107104A TWI399907B TW I399907 B TWI399907 B TW I399907B TW 096107104 A TW096107104 A TW 096107104A TW 96107104 A TW96107104 A TW 96107104A TW I399907 B TWI399907 B TW I399907B
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Ishii Hideo
Arai Toru
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Sansha Electric Mfg Co Ltd
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20209Thermal management, e.g. fan control
    • 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
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Description

電源裝置
本發明係有關一種電源裝置,係有使用如二極管、電晶體,IGBT等電力半導體元件。當電力半導體元件在動作時之溫度與非動作時溫度之差過大時,將有縮短電力半導體元件耐久性之問題。電源裝置例如使用為電焊機、切割機、電鍍裝置時,大多在較短時間內反覆作運轉與停止。在此等情形下之電源裝置之電力半導體元件將遭受頻繁之溫度差而縮短壽命。為改善此等現象乃有日本專利2000-166217號公報之技術。
己知之日本專利2000-166217號公報之技術為,當電源開關接通時,驅動風扇,空氣冷卻電力半導體元件而控制其溫度上昇。電源裝置之起動開關斷開時,風扇停止,控制電力半導體元件之溫度降低。如此可減少電力半導體元件在動作時與非動作時之溫度差。
但是,在電源裝置之起動開關斷開時,同時停止風扇則有如下之問題。在電源裝置內之電力半導體元件大多裝設在散熱器內。而在斷開電源裝置之起動開關並停止風扇時,會有熱殘留在散熱器周邊,而影響散熱器周邊零件受到熱應力。為防止此現象,在電源裝置之起動開關斷開後亦需繼續驅動風扇。但是如此則電力半導體元件之溫度會過度降低,以致無法改善電力半導體元件之壽命。
本發明係提供一種電源裝置,對於裝置內之電力半導體元件以外之零組件不致受到熱應力而可延長電力半導體元件之壽命。
本發明之電源裝置之一方式係具備電源部。此電源部具備含有電力半導體元件之發熱零件。電源部可具備:整流部,例如整流交流電壓;高頻變換部,將整流部之整流電壓變換為高頻電壓;變壓器,將所變換之高頻電壓加以變壓;及整流部,整流所變壓之高頻電壓。另裝設風扇,冷卻上述發熱零件。於此電源裝置,係反覆着上述電源部之經過通電時間成為通電之通電狀態,及上述電源部之經過停止時間成為非通電之停止狀態。通電時間可為預設,停止時間亦可預設。通電時間與停止時間可相同,亦可不同。此反覆可為一定周期進行。於上述通電狀態時驅動上述風扇,冷卻包含電力半導體元件之發熱零件。此風扇可按額定旋轉數旋轉,亦可低於額定旋轉數旋轉。溫度測量裝置可測量上述發熱零件之溫度並產生代表其溫度之溫度測量訊號。基準值產生裝置,依據上述停止狀態開始時之上述溫度測量訊號,與上述停止狀態終了後之預定溫度訊號,與上述停止時間,產生自上述停止狀態開始時之溫度測量訊號至上述預定溫度訊號為止之上述停止時間之經過,隨其值減少之基準值。控制裝置控制上述風扇之旋轉數使上述基準值能與上述溫度測量訊號大致一致。
於如此構成之電源裝置,為使停止時間開始時之電力半導體元件之溫度,降低至停止時間終了時之預定溫度,在停止時間中控制風扇之旋轉數。因此可使於停止時間終了時之電力半導體元件之溫度成為預定溫度。由於預定溫度之適當設定,可縮小電力半導體元件之動作時溫度與非動作時之溫度差,而能延長電力半導體元件之壽命,而且,在停止時間中,因風扇繼續旋轉而熱不殘留,即不發生所謂之熱殘留,所以電力半導體元件周邊零件不受到熱張力。
上述風扇在上述通電期間可照額定旋轉數旋轉或用低於額定旋轉數旋轉。以低於額定旋轉數旋轉時,當半導體元件之溫度到達預定溫度時,為防止再上昇,能控制旋轉數為佳。
在上述電力半導體元件周邊配置上述電源裝置之零件,而上述預定溫度訊號顯示之溫度,可為上述零件能耐熱應力之溫度。再者,電力半導體元件可裝設於散熱器。如此構成,可縮小半導體元件之動作時溫度與非動作時之溫度差,而可延長電力半導體元件之壽命,而且,不致使電力半導體元件周圍之零件受到熱應力。
本發明第1實施方式之電源裝置,例如為電弧電焊器用電源裝置。此電源裝置係如圖1所示,具有供應商用交流電源之電源端子2a、2b。供應至此電源端子2a、2b之商用交流電壓經整流裝置,例如供應至輸入方整流電路4,在此整流。輸入方整流電路4含有多數電力半導體元件,例如整流二極管,由此等構成整流電橋。經整流之電壓在設於輸入方整流電路4之輸出方之平滑裝置,例如平滑電容器6經平滑化而變換為直流電壓。此直流電壓,在直流-高頻變換裝置,例如由變換器8變換為高頻電壓。變換器8係由電力半導體元件,例如IGBT之電橋電路所構成。此變換器8之高頻電壓在變量器,例如由絶緣變壓器10變換為規定值之高頻電壓。此經變換之高頻電壓,在高頻-直流變換裝置,例如由輸出方整流電路12整流,經整流之電壓經輸出端子14a、14b供應至負載(無圖示)。輸出方整流電路12亦具有電力半導體元件,例如為整流二極管。再者,在輸出方整流電路12之輸出方,設有平滑裝置(無圖示),但是因與本發明之主旨無關而省略其說明。此等輸入方整流電路4、平滑電容器6、變換器8、變壓器10、及輸出方整流電路12構成為電源部。此電源部配置於構體16內。
輸入方整流電路4之整流二極管、變換器8之IGBT及輸出方整流電路12之整流電路,係裝設於散熱體,例如為散熱器(無圖示)。此等整流二極管及IGBT8所發生之熱係由散熱器散發。將此散熱器加以空冷,為此IGBT及二極管冷卻裝設風扇18於構體16內。散熱器周圍配置在此電源裝置所使用之其他零件及導線等。此等零件及導線等配置位置因在散熱器之附近,因此在風扇18無驅動時,空氣流動不佳,發生所謂熱滯留。
風扇18係由風扇驅動部20所驅動。風扇驅動部20則使用電源端子2a、2b之商用交流電源來驅動風扇18。風扇控制部22控制風扇18之旋轉數。風扇控制部22及將在以後說明之電路,例如係由CPU所構成,但是為方便按CPU達成之機能方塊說明。
風扇控制部22接受外部之額定旋轉數指示時,指示風扇驅動部20使風扇18能以額定旋轉數旋轉。於上述電源部連接額定負載而通電狀態而使風扇額定旋轉時,各電力半導體元件之溫度係設計成為規定溫度,例如使電力半導體元件能正常動作之最高溫度之溫度值,例如為90度。
風扇控制部22受到外部之控制旋轉指示時,對風扇驅動部20傳上風扇控制訊號。風扇18回應上述控制訊號大小之旋轉數旋轉。
額定旋轉指示係由邏輯裝置,例如由“與”門(And gate)24至控制部22。控制旋轉指示係由邏輯裝置,例如由“與”門26至控制部22。額定旋轉指示,在如上述之電源部通電之通電狀態時給予風扇控制部22,控制旋轉指示在電源部不通電之停止狀態時給予風扇控制部22。
本電源裝置係如上述為電焊用電源裝置。因此有規定其使用率。依據此使用率,設定電源部通電之通電狀態時間之通電時間,及不通電時之停止狀態之停止時間。以通電時間與停止時間為一循環,此電源裝置反覆通電與停止。通電時間與停止時間在此實施方式各為15分。在各循環之通電時間中,為能自“與”門24對風扇控制部22給予額定旋轉指示,自計時器,例如自通電/停止計時器28,至每一定周期對通電時間中,自“與”門24供應第1狀態訊號,例如為H水平之通電狀態指示訊號。同様在各循環之停止時間中,為能自“與”門26對風扇控制部22給予控制旋轉指示,自通電/停止計時28,在毎一定周期之停止時間中,對“與”門26供應第1狀態訊號,例如為H水平之停止狀態指示訊號。再者,在通電時間中,對“與”門26供應第2狀態訊號,例如為L水平之通電狀態指示訊號,在停止時間中,對“與”門24供應第2狀態訊號,例如為L水平之停止狀態指示訊號。
又,在電源端子2a、2b與輸入方整流電路4之間設有未圖示之開閉開關。對此開閉開關供應通電狀態指示訊號。通過此通電狀態指示訊號為H水平之期間開閉開關為關閉,則電源部為通電。又,通過通電狀態指示訊號為L水平之期間,開閉開關為開放、則電源部為停止狀態。
在通電時間中含IGBT之發熱零件之溫度超過預設之溫度,例如超過容許溫度時、為使風扇18作額定旋轉,由溫度測量裝置,例如自溫度檢測器30之溫度測量訊號,例如溫度檢測訊號與自容許溫度設定器32之容許溫度訊號,由比較器34作比較。當溫度檢測訊號為容許溫度以上時,比較器34發生第1狀態,例如為發生H水平之訊號。此訊號供應至“與”門24,而“與”門24供應規定旋轉指令至風扇控制部22。
溫度檢測器30為測量含IGBT之發熱零件之溫度,例如裝設於散熱器,發生所測量溫度之溫度檢測訊號。溫度檢測器30之裝設位置,並不限於散熱器。容許溫度為,例如在散熱器周圍之零件(不含上述發熱零件)或佈線因熱應力之關係,露出亦可容許之溫度,例如為70℃。容許溫度訊號為對應於此之容許溫度。
同様在停止時間中亦在含IGBT之發熱零件之溫度超過上述容許溫度時,為使風扇18在所控制之旋轉數旋轉,比較器34之H水平訊號供應至“與”門24,控制旋轉指令供應至風扇控制部22。
在停止時間中為使風扇18控制旋轉,尤其是作最適當旋轉,自誤差放大器36對風扇控制部22供應誤差訊號,而為使此誤差訊號大致為零,由風扇控制部22對風扇驅動部20供應風扇控制指示。為此對於誤差放大器36供應溫度檢測器30之溫度檢測訊號,自設定器38供應基準訊號。誤差放大器36輸出溫度檢測訊號與基準訊號之差值之誤差訊號。
此設定器38,係自停止時間開始至停止時間終了為止對誤差放大器供應基準訊號。為輸出此基準訊號,自最高溫度存儲部40供應最高溫度訊號於設定器38。對最高溫度存儲部40供應自溫度檢測器30之溫度訊號而保持其中之最大值。此最大值,因後述之理由,係表示通電時間終了時之溫度之最高溫度訊號。又,對設定器38亦自容許溫度設定器32供應容許溫度訊號。再者,對設定器38,自通電/停止計時器28供應表示停止時間長短之停止時間標示訊號。設定器38依據此等最高溫度訊號、容許溫度訊號、及停止時間標示訊號、自停止時間開始時至終了時間為止發生在停止時間開始時能為最高溫度訊號,在停止時間終了時能為容許溫度訊號之能漸減之基準訊號。
例如將基準訊號變為線形時,設最高溫度訊號為t1,容許溫度訊號為t2,停止時間為T,自停止時間開始時之經過時間為t,則如圖2所示(t2-t1)/T*t+t1之運算由設定器38進行而發生基準信號。再者,基準訊號由二次方程式表示時,則(t2-t1)/T2 *t2 +t1之運算由設定器38進行而發生基準信號。上述以外之函數,例如亦可採用納披尓對數e為底之指數函數et ,發生此基準訊號。
在停止時間中,此基準訊號與溫度檢測訊號間之誤差△係由誤差放大器36依序產生供應至風扇控制部22。由此,風扇控制部22對風扇驅動部20給予旋轉指示訊號,風扇控制部20控制風扇18之旋轉數。由此結果,如圖2之溫度檢測訊號之變化所示,散熱器之溫度大致沿基準訊號降低,在停止時間終了後將與容許溫度相等。
如此構成之電源裝置將如次動作。例如連接於輸出端子14a、14b之負載為額定負載,散熱器之之溫度較容許溫度為低,例如為30℃。於T0時通電/停止計時器28對“與”門電路24供應H水平之訊號。此時由無圖示之切換電路對輸入方整流電路4供應商用交流電壓,如圖3所示開始向電源部通電。由此,如圖3A所示散熱器之溫度自30℃上昇。此溫度在T1時間超過70℃時,比較器34對“與”門電路24供應H水平之訊號。由此,對風扇控制部22給予額定旋轉指示,而如圖3C由風扇驅動部20驅動風扇18。此時,如圖3D所示,風扇驅動部20驅動風扇18之水平為額定旋轉之水平而為固定,風扇18以額定旋轉數旋轉。由此散熱器之溫度由70℃上昇至設計溫度之90℃、但是不會超過而維持90℃。
通電時間終了,在開始停止時間之T2時,“與”門電路24之通電狀態指示訊號成為L水平,額定旋轉指示消失。另一方H水平之停止狀態示訊號,與比較器34之H水平之訊號,供應至“與”門電路26,自“與”門電路26至控制旋轉指令供應至風扇控制部22。此時最高溫度存儲部40,由圖3A可知,存儲了散熱器之最高溫度停止時間之開始時(通電時間終了時)之對應於散熱器溫度之90℃之最高溫度訊號。將此最高溫度訊號、對應於70℃之容許溫度訊號、與通電/停止計時器28之停止時間標示訊號供應至設定器38,而如上述所發生之基準訊號供給至誤差放大器36。其結果風扇18之旋轉數受控制,散熱器之溫度將在停止時間中自最高溫度逐漸降低至容許溫度。再者,於圖3D僅為表示在停止時間之驅動水平較通電時間之驅動水平為低而標示停止時間之驅動水平為直線狀,實際上乃會變動者。
此時停止時間之開始時與停止時間之終了時之溫度差為約20℃。因通電時間與停止時間之反覆,約20℃之溫度差△T亦反覆發生。但是此溫度差對於含IGBT之電力半導體元件之壽命並無影響。而且,在停止時間終了時之溫度,因在散熱器周圍(不含電力半導體元件)之其他零件及佈線之熱應力之關係,則認為是可容許之溫度。再者,停止時間中因繼續驅動風扇18而散熱器周邊不發生熱滯留。因此散熱器周圍之零件及佈線確實可阻止受熱應力之影響。
連接於輸出端子14a、14b之負載在較額定負載為小之低負載時,如圖4A所示,檢測溫度不到達設計溫度之90℃之最高溫度,在通電時間中維持其最高溫度,而在停止時間中全程自其最高溫度降低至容許溫度。其結果通電時間與停止時間之溫度差△T將如圖4A所示較額定負載時為小,而不致影響含IGBT之電力半導體元件之壽命。在停止時間中因繼續驅動風扇18而不發生熱滯留,因此散熱器周圍之零件及佈線確實可阻止受熱應力之影響。在此省略圖4B~4D之詳細說明,乃因其與圖3B~圖3D相同。
連接於輸出端子14a、14b之負載為較額定負載更小之輕負載時,如圖5A所示最高溫度將較低負載時之最高溫度更低。因此,通電時間之最終點與停止時間之最終點之溫度差△T係如圖5A所示較低負載時更小,對含IGBT之電力半導體元件之壽命有利。又,在停止時間中因繼續驅動風扇18而不發生熱滯留,因此散熱器周圍之零件及佈線確實可阻止受熱應力之影響。
圖6A~6D係構成為含IGBT之電力半導體元件之溫度僅在容許溫度以上時,能以額定旋轉風扇18之電源裝置,在其負載為額定負載時之各部動作者。於此電源裝置,含IGBT之電力半導體元件在通電時間中之溫度超過70℃之容許溫度以上時,風扇開始作額定旋轉。此時,含IGBT之電力半導體元件之最高溫度為設計溫度之90℃。如圖B所示通電終了而進入停止時間時,含IGBT之電力半導體元件不再發熱。於此狀態下因風扇之額定旋轉,含IGBT之電力半導體元件之溫度自設計溫度快速降低至容許溫度。由此,如同C圖所示風扇之額定旋轉停止。在剩餘之停止時間中,含IGBT之電力半導體元件受自然冷卻。其結果,如同圖A所示,含IGBT之電力半導體元件之溫度較容許溫度降低,停止時間之開始時與終了時之含IGBT之電力半導體元件之溫度差成為20℃。因此不利於含IGBT之電力半導體元件之長壽命化。
圖7A~圖7D為在通電時間中,含IGBT之電力半導體元件之溫度超過容許溫度時起風扇開始額定旋轉,進入停止時間則以低速旋轉數旋轉風扇至容許溫度之電源裝置,在負載為額定負載時之各部動作。於同圖B所示,於通電時間之電源部通電,於停止時間中電源部不通電。同圖C所示,含IGBT之電力半導體元件之溫度昇為額定溫度以上時風扇繼續旋轉。如同圖A所示,風扇之額定旋轉在停止時間之開始時終了,其後風扇作低速旋轉到含IGBT之電力半導體元件之溫度降低至容許溫度為止。風扇之驅動水平,係如同圖D所示,在通電時間中之風扇運轉時,與停止時間中之風扇運轉時互不相同。此時亦在停止時間途中含IGBT之電力半導體元件之溫度達容許溫度,在剩餘之停止時間中,含IGBT之電力半導體元件被自然冷卻。其結果,如同圖A所示,在停止時間之開始時與終了時,含IGBT之電力半導體元件之溫度差成為20℃,對含IGBT之電力半導體元件之延長壽命並不理想。
圖8A~8D為含IGBT之電力半導體元件之溫度僅在容許溫度以上時使風扇作額定運轉之電源裝置,而標示在負載為較額定負載為低之情形時之各部動作。如同圖A所示,在通電時間中,含IGBT之電力半導體元件之溫度達容許溫度以上時風扇方開始額定旋轉。此時因為是低負載,因此含IGBT之電力半導體元件之溫度不會上昇至設計溫度。如同圖B所示通電時間終了而進入停止時間,則含IGBT之電力半導體元件不發熱。於是因在此狀態下之風扇額定旋轉,含IGBT之電力半導體元件之溫度急速降低至容許溫度。此時,如同圖C所示,風扇之額定旋轉停止。剩餘之停止時間中,含IGBT之電力半導體元件進入自然冷卻。此結果,如同圖A所示在停止時間終了時,含IGBT之電力半導體元件之溫度較容許溫度稍降低,停止時間開始時與終了時之含IGBT之電力半導體元件之溫度差小。圖8D亦如同圖7D。
圖9A~9D為在通電期間中,含IGBT之電力半導體元件之溫度為容許溫度以上時風扇作低速旋轉,含IGBT之電力半導體元件之溫度較容許溫度降低時會使風扇停止之電源裝置中,當負載如同圖8A~8D時之較額定負載為低時,標示電源裝置之各部動作。如同圖A所示通電時間中之檢測溫度成為容許溫度以上時風扇開始低速旋轉。其結果,雖為低負載,含IGBT之電力半導體元件之溫度有可能上昇至設計溫度。此時,由控制風扇18之旋轉,使此設計溫度維持到通電時間終了時。因此最高溫度即為設計溫度。如同圖B所示通電時間終了而進入停止時間,含IGBT之電力半導體元件不再發熱。在此狀態下風扇之低速旋轉,含IGBT之電力半導體元件之溫度降低至容許溫度以下時,如同圖C所示風扇之低速旋轉停止。但是,降低至容許溫度所需時間,將較於低負載額定旋轉風扇時為長。在剩餘之時間中,含IGBT之電力半導體元件被自然冷卻。此結果,如同圖A所示,含IGBT之電力半導體元件之溫度較容許溫度降低,停止時間開始時與終了時之含IGBT之電力半導體元件之溫度差,較於低負載額定旋轉風扇時為大。
圖10A~10D為在通電期間中,含IGBT之電力半導體元件之溫度為容許溫度以上時風扇作額定旋轉,含IGBT之電力半導體元件之溫度成為容許溫度以下時使風扇停止之電源裝置中,當負載為較如圖9A~9D所示時更低時標示各部之動作。如同圖A所示,含IGBT之電力半導體元件之溫度到達容許溫度時,風扇開始額定旋轉。但是因為是輕負載而在較短時間使含IGBT之電力半導體元件之溫度成容許溫度以下而風扇停止。當含IGBT之電力半導體元件之溫度再上昇到容許溫度以上時風扇再作額定旋轉,立刻使含IGBT之電力半導體元件之溫度降低至容許溫度以下。如此動作在通電時間中反覆。到達停止時間時,因含IGBT之電力半導體元件之溫度在容許溫度以下,風扇將如同圖C、D所示保持停止。因此,含IGBT之電力半導體元件之停止時間之開始時與終了時之溫度差僅由自然冷卻所產生。再者,負載較此例更小時,在通電時間中含IGBT之電力半導體元件之溫度不會上昇超過容許溫度,風扇不動作。其時之停止時間開始時與終了時之含IGBT之電力半導體元件之溫度差,僅由自然冷卻產生之微小值。
圖11為本發明第2實施方式之電源裝置方塊圖,圖12A~12D為標示其時之各部動作。此電源裝置在控制風扇18之旋轉數方式不同於第1實施方式之電源裝置。至於與第1實施方式電源裝置相同部分則加同一符號而省略其說明。
溫度檢測器30之溫度訊號,亦供應至誤差放大器42。對此誤差放大器42亦有供應自通電時間容許溫度設定器44於通電時間之標示容許溫度之通電時間最高溫度訊號。此誤差放大器44自通電/停止計時器28供應H水平之通電狀態指示信號時,算出溫度訊號與通電時間最高溫度訊號間之誤差信號,對風扇控制部22供應控制訊號控制風扇18之旋轉數,使含IGBT之電力半導體元件之溫度能為通電時間最高溫度以下。
此時,如圖12B所示通電時間開始,如同圖A所示檢測溫度上昇至容許溫度,則風扇18以較額定旋轉數為低之旋轉數作低速旋轉。因風扇為低速旋轉,雖為低負載檢測溫度但亦有可能上昇達設計溫度,其時風扇18之旋轉數將由誤差放大器42之控制訊號所控制,使含IGBT之電力半導體元件之溫度維持在設計溫度到通電時間之終了時為止。因此最高溫度即是設計溫度。自停止時間之開始時起同如上述第1實施方式風扇作最適當控制之旋轉,因此停止時間終了時檢測溫度即為容許溫度。因此,如同在額定負載作額定旋轉之第1實施方式時,在負載小時風扇無需作額定旋轉。
於上述實施方式,電源裝置為電焊機用者,但是並不限於此,只要是反覆通電與停止,例如一定周期作反覆之機器用電源裝置,例如電弧切割機用電源裝置等亦可使用。於上述實施方式,風扇控制部22、設定器38、最高溫度存儲部40、比較器34、通電/停止計時器28、“與”門電路24、26、誤差放大器36,42等,均由CPU所構成,但是此等全部或一部分亦可由模擬(Analog)電路所構成。
2a、2b‧‧‧電源端子
4‧‧‧輸入方整流電路
6‧‧‧平滑電容器
8‧‧‧變換器
10‧‧‧絶緣變壓器
12‧‧‧輸出方整流電路
14a、14b‧‧‧輸出端子
16‧‧‧構體
18‧‧‧風扇
20‧‧‧風扇驅動機
22‧‧‧風扇控制機
24、26‧‧‧門
28‧‧‧通電/停止計時器
30‧‧‧溫度檢測器
32‧‧‧自容許溫度設定器
34‧‧‧比較器
38‧‧‧設定器
36、42‧‧‧誤差放大器
40‧‧‧溫度存儲部
圖1 本發明之第1實施方式之電源裝置方塊圖;圖2 圖1之電源裝置之設定器所發生之基準訊號說明圖;圖3A~3D為在圖1之電源裝置連接規定負載狀態下之電源裝置之各部動作狀態之圖;圖4A~4D為圖1之電源裝置在連接低負載狀態之電源裝置之各部動作狀態之圖;圖5A~5D為圖1之電源裝置在連接輕負載狀態之電源裝置之各部動作狀態之圖;圖6A~6D為包含IGBT之電力半導體元件之溫度,於構成僅在超過容許溫度以上時規定旋轉風扇之電源裝置,其負載為額定負載時表示各部動作之圖;圖7A~7D為在通電時間時含有IGBT之電力半導體元件之溫度在超過容許溫度時以額定旋轉數旋轉風扇,進入停止時間時以低速旋轉數旋轉風扇至容許溫度之電源裝置,其負載為額定負載時之各部動作圖;圖8A~8D為包含IGBT之電力半導體元件之溫度僅在許容溫度以上時額定旋轉風扇之電源裝置,其負載為低負 載時之各部動作之圖。
圖9A~9D為在通電時間時含有IGBT之電力半導體元件之溫度在超過容許溫度時以低速旋轉風扇,含有IGBT之電力半導體元件之溫度在低於容許溫度時使風扇停止旋轉,在此電源裝置之負載為低負載時之電源裝置之表示各部動作之圖;圖10A~10D為在通電時間時含有IGBT之電力半導體元件之溫度在超過容許溫度時以額定旋轉風扇,含有IGBT之電力半導體元件之溫度在低於容許溫度時使風扇停止旋轉,在此電源裝置之負載為較低負載更小之輕負載時之電源裝置之表示各部動作之圖;圖11為本發明第2實施方式之電源裝置方塊圖;圖12A~12D為圖11之電源裝置連接小負載狀態之電源裝置各部之動作狀態圖。
2a、2b...電源端子
4...輸入方整流電路
6...平滑電容器
8...變換器
10...絶緣變壓器
12...輸出方整流電路
14a、14b...輸出端子
16...構體
18...風扇
20...風扇驅動機
22...風扇控制機
24、26...門
28...通電/停止計時器
30...溫度檢測器
34...比較器
38...設定器
36、42...誤差放大器
40...溫度存儲部

Claims (3)

  1. 一種電源裝置,係具備:電源部,含有電力用半導體元件之發熱零件;及冷卻風扇,冷卻上述發熱零件,在經過預設通電時間使上述電源部為通電之通電狀態,與經過預設停止時間使上述電源部為非通電之停止狀態之兩狀態間反覆,而在上述通電狀態時,驅動上述風扇者,其中更具備:溫度測量裝置,測量上述發熱零件之溫度,產生表示其溫度之測量訊號;基準值產生裝置,依據上述停止狀態開始時之上述溫度測量訊號,與上述停止狀態終了時之預定溫度訊號,與上述停止時間,自上述停止狀態開始時之溫度測量訊號至上述預定溫度訊號為止之上述停止時間,隨此經過產生其值會減少之基準值;及控制裝置,以使上述溫度測量訊號能大致沿著上述基準值的方式來控制上述風扇之旋轉數。
  2. 根據請求項1之電源裝置,其中,上述風扇在上述通電狀態之間,能以額定旋轉數以下之旋轉數旋轉。
  3. 根據請求項1之電源裝置,其中,在上述電力半導體元件周邊配置上述電源裝置之其他零件,上述預定溫度訊號為表示上述其他零件能容許熱應力之容許溫度訊號。
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