TWI806252B - 整流器及雷射用電源裝置 - Google Patents

整流器及雷射用電源裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI806252B
TWI806252B TW110143518A TW110143518A TWI806252B TW I806252 B TWI806252 B TW I806252B TW 110143518 A TW110143518 A TW 110143518A TW 110143518 A TW110143518 A TW 110143518A TW I806252 B TWI806252 B TW I806252B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
phase
voltage
rectifier
input
aforementioned
Prior art date
Application number
TW110143518A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202229894A (zh
Inventor
木內康太
Original Assignee
日商住友重機械工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商住友重機械工業股份有限公司 filed Critical 日商住友重機械工業股份有限公司
Publication of TW202229894A publication Critical patent/TW202229894A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI806252B publication Critical patent/TWI806252B/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02M7/21—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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • 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
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac 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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac 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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac 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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac 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 triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/16—Measuring asymmetry of polyphase networks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
    • H01S3/09702—Details of the driver electronics and electric discharge circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • 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
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • 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
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • 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
    • H02M7/155—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
    • H02M7/1552—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 biphase or polyphase arrangement

Abstract

[課題]提供一種能夠以與以往不同之方式檢測斷相的整流器。 [解決手段]整流器(100)將多相交流電壓轉換成直流電壓。多相交流電壓被供給至複數個交流輸入端子中。橋式電路(110)對多相交流電壓進行整流。整流器(100)具備複數個單相輸入裝置(120_1、120_2)。各單相輸入裝置(120)能夠以輸入至第1輸入端子(IN1)與第2輸入端子(IN2)之間之單相交流電壓(Vac)作為電源進行工作，並且能夠響應於單相交流電壓(Vac)的阻斷而輸出錯誤。

Description

整流器及雷射用電源裝置
本揭示有關整流器。
產業機器、產業機械、空調或冰箱等(以下，簡稱為機器)以交流電壓作為電源輸入進行工作。因此，產業機器的電源裝置包括：整流器，其係對交流電壓進行整流；電容器，其係使整流後的電壓平滑化；及轉換器或逆變器，其係將在電容器中所產生之直流電壓轉換成適當的電源訊號或驅動訊號。
作為交流電壓的異常，已知有斷相(open-phase)。在斷相時，主電路成為單相工作而產生每1相的電流的增加、漣波的增加，並成為發熱的原因。因此，要求電源裝置具有檢測斷相的功能。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平6-333186號專利公報 [專利文獻2]日本特開2015-32746號專利公報 [專利文獻3]日本特開2006-203958號專利公報
[發明欲解決之課題]
以往的斷相檢測電路由複數個光耦合器、電阻器、複數個二極體的組合構成，零件數量較多。
本揭示係在這種情況下開發完成者，其一種態樣的例示性目的之一，為提供一種能夠以與以往不同之方式檢測斷相的整流器。 [解決課題之手段]
本揭示的一種態樣係關於一種對多相交流電壓進行整流之整流器。整流器具備：複數個交流輸入端子，其係接收多相交流電壓；橋式電路，其係對多相交流電壓進行整流；及複數個單相輸入裝置，其係各單相輸入裝置能夠以輸入至第1輸入端子與第2輸入端子之間之單相交流電壓作為電源進行工作，並且能夠響應於單相交流電壓的阻斷而檢測錯誤。複數個單相輸入裝置各自的第1輸入端子及第2輸入端子與複數個交流輸入端子中不同之2個配對連接。
再者，任意組合以上的構成要素者和將構成要素或表述在方法、裝置、系統等之間彼此置換者亦作為本發明的實施態樣而有效。 [發明效果]
依據本揭示的一種態樣，能夠檢測斷相。
(實施方式的概要)
對本揭示的某些例示性實施方式的概要進行說明。該概要作為後述詳細說明的序言，以實施方式的基本理解為目的，簡化說明1個或複數個實施方式的某些概念，並不限定發明或揭示的範圍。又，該概要不是可以考慮之所有實施方式的綜合概要，並不限定實施方式不可缺少之構成要素。為了便於說明，「一實施方式」有時用作指在本說明書中所揭示之一個實施方式(實施例或變形例)或複數個實施方式(實施例或變形例)者。
一實施方式之整流器對多相交流電壓進行整流。整流器具備：複數個交流輸入端子，其係接收多相交流電壓；橋式電路，其係對多相交流電壓進行整流；及複數個單相輸入裝置，其係各單相輸入裝置能夠以輸入至第1輸入端子與第2輸入端子之間之單相交流電壓作為電源進行工作，並且能夠響應於單相交流電壓的阻斷而檢測錯誤。複數個單相輸入裝置各自的第1輸入端子及第2輸入端子與複數個交流輸入端子中不同之2個配對連接。
依據該構成，若產生斷相，則在複數個單相輸入裝置中的至少一個中，其單相交流電壓被阻斷，因此檢測到異常。因此，藉由監視複數個單相輸入裝置中之錯誤檢測的結果，能夠檢測斷相異常。
在一實施方式中，複數個單相輸入裝置可以分別在無法發揮其自身的功能時亦即在陷入功能不全狀態時，能夠輸出表示錯誤狀態之訊號。此時，若單相交流電壓被阻斷，則陷入功能不全狀態，因此輸出表示錯誤狀態之訊號。藉由監視複數個單相輸入裝置中之錯誤檢測的結果，能夠檢測斷相異常和功能不全。
在一實施方式中，整流器可以進一步具備控制器，該控制器處理複數個單相輸入裝置中之錯誤檢測的結果。
在一實施方式中，若在複數個單相輸入裝置中的至少一個中檢測到錯誤狀態，則控制器可以停止整流器的下游的區塊。藉此，能夠實現互鎖功能。
在一實施方式中，單相輸入裝置可以是AC風扇。AC風扇在馬達閉鎖時輸出錯誤。若單相交流電壓被阻斷，則馬達停止(這是功能不全狀態)，並作為馬達的閉鎖而被檢測。亦即，能夠間接檢測單相交流電壓的阻斷作為由其引起之馬達的閉鎖。在很多機器中，為了冷卻電源電路而設置有AC風扇。藉由將該AC風扇用於斷相檢測中，能夠抑制成本的增加。
在一實施方式中，單相輸入裝置可以包括：第1錯誤檢測端子；第2錯誤檢測端子；以及切換器，其係設置於第1錯誤檢測端子與第2錯誤檢測端子之間，並在輸入單相交流電壓期間，成為導通狀態。複數個單相輸入裝置可以以切換器彼此相互串列之態樣連接。在正常狀態下，使複數個切換器全部導通而串列連接成為導通狀態，另一方面，若產生斷相，則在複數個單相輸入裝置中的至少一個中，切換器成為斷開狀態，因此串列連接成為斷開狀態。因此，依據複數個切換器的串列連接的電氣狀態，能夠檢測斷相。
在一實施方式中，多相交流電壓為包括R相、S相、T相之3相，複數個單相輸入裝置可以包括：第1單相輸入裝置，其係向其單相輸入施加R相與S相之間的電壓；及第2單相輸入裝置，其係向其單相輸入施加S相與T相之間的電壓。再者，只是為了方便而區分R相、S相、T相。
在一實施方式中，第1單相輸入裝置可以為 吸氣用的AC風扇，第2單相輸入裝置可以為排氣用的AC風扇。
在一實施方式中，複數個單相輸入裝置可以更包括第3單相輸入裝置，該第3單相輸入裝置向其單相輸入施加T相與R相之間的電壓。藉由使用3個單相輸入裝置，能夠判定在R相、S相、T相中的哪一個中產生了異常。
(實施方式)
以下，參照圖式並對適合的實施方式進行說明。對示於各圖式之相同或相等的構成要件、構件、處理標註相同元件符號，並適當省略重複之說明。又，實施方式僅為例示並非限定發明，記述於實施方式之所有特徵或其組合並不一定是限制本發明的本質者。
圖1為實施方式之整流器100的方塊圖。圖3為表示實施例1之整流器之圖。整流器100對多相交流電壓(在本實施方式中為三相)進行整流。
整流器100具備交流輸入端子R、S、T、橋式電路110、平滑電容112、複數個單相輸入裝置120_1、120_2及控制器130。
三相交流電壓被輸入至交流輸入端子R、S、T中。橋式電路110及平滑電容112構成整流器100的主電路101。橋式電路110對三相交流電壓進行整流。在橋式電路110的輸出中連接有平滑電容112，藉由平滑電容112使由橋式電路110整流之電壓平滑化，從而生成直流電壓Vdc。
各單相輸入裝置120_i(i=1，2)具有第1輸入端子IN1及第2輸入端子IN2，能夠以輸入至第1輸入端子IN1與第2輸入端子IN2之間之單相交流電壓Vaci作為電源進行工作，並且能夠響應於單相交流電壓Vaci的阻斷而輸出錯誤ERRi。錯誤ERRi設為如下者：在單相輸入裝置120_i正常時，無效(例如低L)，在單相輸入裝置120_i的單相交流電壓Vaci被阻斷時，斷言(例如高H)。
複數個單相輸入裝置120各自的第1輸入端子IN1及第2輸入端子IN2與複數個交流輸入端子R、S、T中不同之2個配對連接。在本實施方式中，設置有2個單相輸入裝置120_1、120_2，單相輸入裝置120_1的第1輸入端子IN1和第2輸入端子IN2與R相輸入、S相輸入連接，單相輸入裝置120_2的第1輸入端子IN1和第2輸入端子IN2與S相輸入、T相輸入連接。再者，只是為了方便而區分R相、S相、T相，亦可以進行替換。
雖然不限於此，但是單相輸入裝置120較佳為作為標準裝置而設置於整流器100中之裝置。這一點將進行後述。
複數個單相輸入裝置120_1、120_2的錯誤檢測的結果(亦稱為錯誤資訊)ERR1、ERR2被供給至控制器130中。控制器130依據複數個單相輸入裝置120各自的錯誤資訊ERR1、ERR2來檢測斷相。再者，控制器130可以設置於整流器100的外部。
以上為整流器100的構成。接著對其動作進行說明。圖2為說明由圖1的整流器100檢測斷相之圖。在沒有斷相的正常狀態下，2個錯誤資訊ERR1、ERR2均為無效(L)。
在R相中產生斷相之情況下，輸入至單相輸入裝置120_1之單相交流電壓Vac1被阻斷，但是輸入至單相輸入裝置120_2之單相交流電壓Vac2正常。因此，只有錯誤資訊ERR1被斷言。
在S相中產生斷相之情況下，輸入至單相輸入裝置120_1之單相交流電壓Vac1和輸入至單相輸入裝置120_2之單相交流電壓Vac2這兩者被阻斷。因此，錯誤資訊ERR1、ERR2均被斷言。
在T相中產生斷相之情況下，輸入至單相輸入裝置120_1之單相交流電壓Vac1正常，但是輸入至單相輸入裝置120_2之單相交流電壓Vac2被阻斷。因此，錯誤資訊ERR2被斷言。
亦即，依據整流器100，監視複數個錯誤資訊ERR1～ERR2，在該等中的至少一個被斷言時，能夠判定為斷相。
本發明係可以理解為圖1的方塊圖或電路圖，或者可以涉及到依據上述說明導出之各種裝置及方法者，其並不限定於特定構成。以下，並非為了限縮本發明的範圍，而是為了有助於理解發明的本質或動作並且明確該等，對更具體的構成例或實施例進行說明。
圖3為表示實施例1之整流器100A之圖。如上所述，單相輸入裝置120為在整流器100中原本具備之裝置為較佳。在包括整流器100之電源裝置中通常設置有冷卻用的風扇，能夠容易獲得AC輸入的風扇(稱為AC風扇)。因此，存在如下優點：整流器100A使用AC風扇120A作為單相輸入裝置120，藉此，不需要額外追加硬體以檢測斷相等。
進而，AC風扇120A設置有閉鎖檢測功能，若因夾入異物等而風扇的旋轉停止，則能夠生成錯誤輸出(閉鎖訊號LOCK)。此時，單相輸入裝置120在無法發揮其自身的功能時，能夠理解為進行錯誤輸出。除了異物係原因之情況以外，在AC風扇120A的交流輸入電壓被阻斷之情況下，風扇的旋轉亦停止，因此閉鎖訊號LOCK被斷言。亦即，閉鎖訊號LOCK兼作表示交流輸入電壓的阻斷之錯誤資訊ERR。
在本實施例中，整流器100的構成零件被收納於框體102中。在框體102中設置有用於排出熱空氣的開口(排氣口)104_1和用於從外部吸入冷空氣的開口(吸氣口)104_2。
為了排氣而設置AC風扇120A_1，並且配置於開口104_1的附近。又，為了吸氣而設置AC風扇120A_2，並且配置於開口104_2的附近。由AC風扇120A_1、120A_2生成之閉鎖訊號LOCK1、LOCK2被輸入至控制器130中。
除了橋式電路110、平滑電容112以外，主電路101還可以包括電抗器114。又，主電路101可以在橋式電路110的上游側具備熔斷器或斷路器(Breaker)。
若在複數個AC風扇120A中的至少一個中檢測到單相交流電壓的阻斷，亦即若閉鎖訊號LOCK被斷言，則控制器130停止整流器100的下游的區塊(互鎖)。下游的區塊並無特別限定，但是例示有逆變器或轉換器等。藉此，能夠防止整流器100A在斷相狀態下繼續工作。
圖4為說明圖3的整流器100的工作之圖。在沒有斷相的正常狀態下，2個閉鎖訊號LOCK1、LOCK2均為無效(L)。
在R相中產生斷相之情況下，只有閉鎖訊號LOCK1被斷言。在S相中產生斷相之情況下，閉鎖訊號LOCK1和LOCK2均被斷言。
在T相中產生斷相之情況下，閉鎖訊號LOCK2被斷言。
又，在AC風扇120A_1中夾入異物等而旋轉停止之情況下，閉鎖訊號LOCK1被斷言，在AC風扇120A_2中夾入異物等而旋轉停止之情況下，閉鎖訊號LOCK2被斷言。
控制器130監視2個閉鎖訊號LOCK1、LOCK2，在至少一者被斷言之情況下，停止下游的區塊。
依據該實施例，不僅在風扇馬達的旋轉停止之情況下，而且在產生斷相之情況下，亦能夠藉由互鎖來保護整流器100A。
圖5為說明AC風扇120A的構成和其連接形態之圖。AC風扇120A具備風扇馬達122、驅動電路124、切換器126及閉鎖檢測電路128。
驅動電路124依據供給至第1輸入端子IN1及第2輸入端子IN2之間之單相交流電壓Vac來驅動風扇馬達122。切換器126設置於第1錯誤檢測端子E1與第2錯誤檢測端子E2之間。
在風扇馬達122旋轉期間，閉鎖檢測電路128使切換器126導通，若檢測到風扇馬達122的旋轉停止，則閉鎖檢測電路128使切換器126斷開。關於該旋轉停止，除了由異物等引起之旋轉停止以外，還包括由交流電壓Vac的阻斷引起之旋轉停止。
複數個AC風扇120A_1、120A_2以切換器126彼此相互串列之態樣連接。亦即，AC風扇120A_1的端子E2與AC風扇120A_2的端子E1連接。AC風扇120A_2的端子E2可以接地，AC風扇120A_1的端子E1可以藉由電阻Rp上拉。控制器130依據AC風扇120A_1的端子E1的狀態來判定有無異常。亦即，在2個AC風扇120A_1、120A_2正常時，AC風扇120A_1的端子E1經由2個切換器126被下拉至低(GND)，若在2個AC風扇120A_1、120A_2中的至少一者中產生了異常，則AC風扇120A_1的端子E1經由電阻Rp被上拉至高(VDD)。
依據圖5的構成，控制器130藉由僅監視一個節點(AC風扇120A_1的端子E1)的狀態，能夠檢測有無斷相。例如，在由微控制器構裝控制器130之情況下，微控制器的腳位數量係有限的，但是在該構成中，只有1腳位用於檢測斷相。
再者，在控制器130的腳位數量有充餘之情況下，可以將AC風扇120A_1、120A_2各自的端子E2接地，並將各自的端子E1輸入至微控制器各自的腳位中。
圖6為實施例2之整流器100B的方塊圖。整流器100B具備3個單相輸入裝置120_1～120_3。第3單相輸入裝置120_3的第1輸入端子IN1及第2輸入端子IN2與T相輸入及R相輸入連接，第3單相輸入裝置120_3接收T相與R相之間的電壓Vac3。控制器130監視3個單相輸入裝置120_1～120_3的錯誤資訊ERR1～ERR3。
圖7為說明圖6的整流器100B的斷相檢測之圖。在沒有斷相的正常狀態下，3個錯誤資訊ERR1～ERR3均為無效(L)。
在R相中產生斷相之情況下，輸入至單相輸入裝置120_1、120_3之單相交流電壓Vac1及Vac3被阻斷，輸入至單相輸入裝置120_2之單相交流電壓Vac2正常。因此，錯誤資訊ERR1、ERR3被斷言。
在S相中產生斷相之情況下，輸入至單相輸入裝置120_1、120_2之單相交流電壓Vac1、Vac2被阻斷，輸入至單相輸入裝置120_3之單相交流電壓Vac3正常。因此，錯誤資訊ERR1、ERR2被斷言。
在T相中產生斷相之情況下，輸入至單相輸入裝置120_2、120_3之單相交流電壓Vac2、Vac3被阻斷，輸入至單相輸入裝置120_1之單相交流電壓Vac1正常。因此，錯誤資訊ERR2、ERR3被斷言。
依據整流器100B，監視複數個錯誤資訊ERR1～ERR3，在該等中的至少一個被斷言時，能夠判定為斷相。依據實施例2，與使用了2個單相輸入裝置120之構成相比，提供更可靠的錯誤檢測。
再者，依據該實施例2，亦存在如下優點：藉由單獨監視複數個錯誤資訊ERR1～ERR3，能夠區分在哪一相中產生斷相等。
(用途) 接著，對整流器100的用途進行說明。整流器100能夠利用於各種電源裝置中，例如能夠利用於雷射加工裝置900的電源裝置中。圖8為表示雷射加工裝置900之圖。雷射加工裝置900對對象物902照射雷射脈衝904，而對對象物902進行加工。對象物902的種類並無特別限定，並且加工的種類亦例示有打孔(鑽孔)、切斷等，但並不限定於此。
雷射加工裝置900具備雷射裝置800、光學系統910、控制裝置920、載台930。對象物902載置於載台930上，並根據需要進行固定。載台930根據來自控制裝置920的位置控制訊號S2定位對象物902，並相對地掃描對象物902與雷射脈衝904的照射位置。載台930能夠為1軸、2軸(XY)或3軸(XYZ)。
雷射裝置800根據來自控制裝置920的觸發訊號(激勵訊號)S1進行振蕩而產生雷射脈衝906。光學系統910對對象物902照射雷射脈衝906。光學系統910的構成並無特別限定，能夠包括用於將射束導入到對象物902的反射鏡組、用於射束整形的透鏡或孔徑等。
控制裝置920統括控制雷射加工裝置900。具體而言，控制裝置920對雷射裝置800間歇地輸出激勵訊號S1。又，控制裝置920生成用於根據記述加工處理之資料(配方)控制載台930的位置控制訊號S2。
圖9為圖8的雷射裝置800的方塊圖。雷射裝置800具備雷射共振器200及電源裝置250。
雷射共振器200被表示為等效電路。在一對放電電極202、204之間包括電容C和電阻成分R。電容C與電感L一起形成共振電路210。將該共振電路210的共振頻率設為f RES。電感L包括電感零件及配線或基板的寄生電感中的至少一者。
電源裝置250向共振電路210施加高頻電壓V RF。高頻電壓V RF的頻率f RF(以下，稱作同步頻率)設定在共振電路的頻率f RES的附近。藉由施加高頻電壓V RF，在一對放電電極202、204之間流過放電電流。藉由放電電流激發雷射介質氣體而形成居量反轉(population inversion)。
電源裝置250具備整流器100、充電電源300及高頻電源400。整流器100使三相交流電壓整流平滑化以生成直流電壓Vdc。充電電源300包括升壓轉換器或降壓轉換器等的切換器電源，對整流器100的輸出電壓Vdc進行升壓以生成高電壓(DC鏈路電壓)Vhigh。
高頻電源400的輸入與DC鏈路310連接，並接收DC鏈路電壓Vhigh。高頻電源400產生具有與共振頻率f RES相同頻率(同步頻率)f RF之高頻電壓V RF並供給到雷射共振器200。高頻電源400的構成並無限定，能夠包括將直流電壓Vhigh轉換成交流電壓V AC之H橋式電路(逆變器)402和對H橋式電路402的輸出電壓V AC進行升壓之變壓器404。
如上所述，整流器100構成為能夠檢測三相交流的斷相。若檢測到斷相狀態，則整流器100的控制器130向比整流器100更靠下游的單元(具體而言，充電電源300或高頻電源400)輸出互鎖訊號LOCK。充電電源300或高頻電源400響應於互鎖訊號LOCK而停止工作。
依據該構成，能夠防止電源裝置250在斷相狀態下繼續工作。
以上，對實施方式進行了說明。該實施方式為例示，能夠依該等各構成要件或各處理製程的組合形成各種變形例，並且該些變形例亦在本揭示的範圍內，被本領域技術人員理解。以下，對該些變形例進行說明。
單相輸入裝置120的種類並無限定，只要為具有單相交流輸入且在單相輸入被阻斷時能夠輸出某種錯誤資訊的裝置，則均可以使用。例如，單相輸入裝置120能夠使用具有能夠檢測馬達及其閉鎖狀態的閉鎖檢測功能之另一裝置。例如，單相輸入裝置120可以為使冷卻介質循環之AC泵。
整流器100的用途並不限定於雷射裝置的電源，能夠廣泛適用於以交流電壓作為電源進行工作之各種機器、機械、裝置、裝置中。
作為整流器100的輸入之交流的相數並不限定於3，亦可以大於3。
實施方式僅表示本發明的原理、應用的一方面，實施方式中，在不脫離技術方案中規定之本發明的思想之範圍內，允許多個變形例或配置的變更。
100:整流器 102:框體 110:橋式電路 112:平滑電容 114:電抗器 120:單相輸入裝置 IN1:第1輸入端子 IN2:第2輸入端子 120A:AC風扇 122:風扇馬達 124:驅動電路 126:切換器 128:閉鎖檢測電路 130:控制器 200:雷射共振器 250:電源裝置 300:充電電源 400:高頻電源 800:雷射裝置
[圖1]為實施方式之整流器的方塊圖。 [圖2]為說明由圖1的整流器檢測斷相之圖。 [圖3]為表示實施例1之整流器之圖。 [圖4]為說明圖3的整流器的工作之圖。 [圖5]為說明AC風扇的構成和其連接形態之圖。 [圖6]為實施例2之整流器的方塊圖。 [圖7]為說明圖6的整流器的斷相檢測之圖。 [圖8]為表示雷射加工裝置之圖。 [圖9]為圖8的雷射裝置的方塊圖。
100:整流器
110:橋式電路
112:平滑電容
120_1:單相輸入裝置
120_2:單相輸入裝置
130:控制器
ERR1:錯誤資訊
ERR2:錯誤資訊
IN1:第1輸入端子
IN2:第2輸入端子
R:交流輸入端子
S:交流輸入端子
T:交流輸入端子
Vac1:單相交流電壓
Vac2:單相交流電壓
Vdc:直流電壓

Claims (9)

  1. 一種整流器，係將多相交流電壓轉換成直流電壓，具備：複數個交流輸入端子，其係接收前述多相交流電壓；橋式電路，其係對前述多相交流電壓進行整流；及複數個單相輸入裝置，其係各單相輸入裝置能夠以輸入至第1輸入端子與第2輸入端子之間之單相交流電壓作為電源進行工作，並且能夠響應於前述單相交流電壓的阻斷而檢測錯誤；其中，前述複數個單相輸入裝置之各自的第1輸入端子及第2輸入端子，係與前述複數個交流輸入端子中不同之2個配對連接；前述複數個單相輸入裝置分別在無法發揮其自身的功能時，能夠輸出表示錯誤狀態之訊號。
  2. 如請求項1之整流器，其中，更具備控制器，該控制器處理前述複數個單相輸入裝置中之錯誤檢測的結果。
  3. 如請求項2之整流器，其中，若在前述複數個單相輸入裝置中的至少一個中檢測到錯誤狀態，則前述控制器停止前述整流器的下游的區塊。
  4. 如請求項1之整流器，其中，前述單相輸入裝置為AC風扇。
  5. 如請求項1之整流器，其中，前述單相輸入裝置包括： 第1錯誤檢測端子；第2錯誤檢測端子；及切換器，其係設置於前述第1錯誤檢測端子與前述第2錯誤檢測端子之間，並在輸入前述單相交流電壓期間，成為導通狀態；其中，前述複數個單相輸入裝置以前述切換器彼此相互串列之態樣連接。
  6. 如請求項1之整流器，其中，前述多相交流電壓為包括R相、S相、T相之3相；前述複數個單相輸入裝置包括：第1單相輸入裝置，其係向其單相輸入施加前述R相與前述S相之間的電壓；及第2單相輸入裝置，其係向其單相輸入施加前述S相與前述T相之間的電壓。
  7. 如請求項6之整流器，其中，前述第1單相輸入裝置為吸氣用的AC風扇；前述第2單相輸入裝置為排氣用的AC風扇。
  8. 如請求項6之整流器，其中，前述複數個單相輸入裝置更包括第3單相輸入裝置，該第3單相輸入裝置向其單相輸入施加前述T相與前述R相之間的電壓。
  9. 一種雷射用電源裝置，具備：請求項1至請求項8中任一項之整流器；轉換器，其係對前述整流器的直流輸出電壓進行升 壓；及高頻電源，其係將前述轉換器的輸出電壓轉換成交流高電壓。
TW110143518A 2021-01-18 2021-11-23 整流器及雷射用電源裝置 TWI806252B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021005969A JP2022110508A (ja) 2021-01-18 2021-01-18 整流器およびレーザ用電源装置
JP2021-005969 2021-01-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202229894A TW202229894A (zh) 2022-08-01
TWI806252B true TWI806252B (zh) 2023-06-21

Family

ID=82526264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110143518A TWI806252B (zh) 2021-01-18 2021-11-23 整流器及雷射用電源裝置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2022110508A (zh)
KR (1) KR20220104630A (zh)
CN (1) CN114826004A (zh)
TW (1) TWI806252B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003235266A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Origin Electric Co Ltd ３相全波整流装置
CN201066371Y (zh) * 2007-07-06 2008-05-28 俞盛荣 一种三相三线失压判断模块
WO2016072597A1 (ko) * 2014-11-05 2016-05-12 삼성전자주식회사 컨버터, 인버터, 교류 전동기 구동 장치, 및 이를 이용한 공기조화기
CN107247242A (zh) * 2017-07-31 2017-10-13 Tcl空调器(中山)有限公司 变频器故障检测方法及装置
WO2019057719A1 (fr) * 2017-09-22 2019-03-28 Renault S.A.S Procédé de commande d'un système de charge d'une batterie de traction
CN111277154A (zh) * 2020-01-19 2020-06-12 中国人民解放军海军工程大学 一种集成式非相似冗余整流装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3167502B2 (ja) 1993-05-25 2001-05-21 三菱電機株式会社 故障対策回路
JP2006203958A (ja) 2005-01-18 2006-08-03 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 電力変換装置
JP6184798B2 (ja) 2013-08-05 2017-08-23 住友重機械工業株式会社 ガスレーザ装置、パルスレーザビーム出力方法及びレーザ加工装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003235266A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Origin Electric Co Ltd ３相全波整流装置
CN201066371Y (zh) * 2007-07-06 2008-05-28 俞盛荣 一种三相三线失压判断模块
WO2016072597A1 (ko) * 2014-11-05 2016-05-12 삼성전자주식회사 컨버터, 인버터, 교류 전동기 구동 장치, 및 이를 이용한 공기조화기
CN107247242A (zh) * 2017-07-31 2017-10-13 Tcl空调器(中山)有限公司 变频器故障检测方法及装置
WO2019057719A1 (fr) * 2017-09-22 2019-03-28 Renault S.A.S Procédé de commande d'un système de charge d'une batterie de traction
CN111277154A (zh) * 2020-01-19 2020-06-12 中国人民解放军海军工程大学 一种集成式非相似冗余整流装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022110508A (ja) 2022-07-29
KR20220104630A (ko) 2022-07-26
TW202229894A (zh) 2022-08-01
CN114826004A (zh) 2022-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4662316B2 (ja) 交流電動機の巻線切替装置およびその巻線切替システム
EP2164161B1 (en) AC/DC converter for a compressor driver and air conditioner with a troubleshooting mechanism for faulty bidirectional switches
JP6476318B2 (ja) 電力変換装置
JP5809029B2 (ja) 無停電電源装置
JP4153586B2 (ja) 空気調和機
JPH1027697A (ja) Ｘ線高電圧装置
JP2019158456A (ja) 正弦波フィルタのコンデンサ容量判定装置
JP2008172925A (ja) マトリックスコンバータのバックアップ運転装置
JP2018164377A (ja) 短絡故障検出機能を備えたコンバータ装置及びコンバータ装置の短絡故障検出方法
JP5642307B1 (ja) 単独運転可能高調波抑制装置
WO2013099098A1 (ja) コンバータ回路
TWI806252B (zh) 整流器及雷射用電源裝置
JP3678069B2 (ja) 無停電電源装置のバイパス回路
JP2004254360A (ja) 交流−交流電力変換器のバックアップ装置
JP2019062640A (ja) 電源装置
JPH04156222A (ja) インバータ装置
JP4623220B2 (ja) 電源回路
JP2010142066A (ja) ロボット
EP3474437B1 (en) Universal input refrigerating machine
JP2000294862A (ja) レーザ装置
JP2012042316A (ja) インバータ装置
JP2006109670A (ja) 三相欠相検出回路
JP2011135750A (ja) 故障検出機能を持つダイナミックブレーキ回路、モータ制御装置
JP2000262060A (ja) 力率改善型電源装置及びその異常時制御方法
JP2009092835A (ja) 誘導加熱装置