WO2013136428A1 - リアクトルおよびそれを用いた電源装置 - Google Patents

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雅博 木下
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東芝三菱電機産業システム株式会社
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
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    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
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    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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 with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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 with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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 with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel

Definitions

  • the present invention relates to a reactor and a power supply device using the same, and more particularly to a reactor in which a plurality of power supplies are connected in parallel to a load and a power supply device using the same.
  • the load can be operated if a plurality of choppers are connected in parallel to the load. In this case, it is necessary to share the load current equally among the plurality of choppers. Also, it is necessary to connect a reactor between each chopper and the load to suppress the influence of the switching timing between the choppers and the difference in output impedance (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-215322 (Patent Document 1), (See JP 2006-271102 A (Patent Document 2)).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 9-215322
  • Patent Document 2 See JP 2006-271102 A
  • a main object of the present invention is to provide a small and low-cost reactor and a power supply device using the same.
  • a reactor according to the present invention is a reactor for connecting N power supplies (where N is an integer equal to or greater than 2) to a load in parallel.
  • the reactor includes an annular iron core and N wound separately around the iron core. And a coil.
  • the first electrodes of the N coils are respectively connected to output terminals of N power supplies, and the second electrodes are both connected to a load.
  • each further includes N first terminals connected to the first electrodes of the N coils, and a second terminal connected to the second electrodes of the N coils.
  • Each of the N first terminals is connected to an output terminal of N power supplies, and the second terminal is connected to a load.
  • Another reactor according to the present invention is a reactor for connecting N power supplies (where N is an integer of 2 or more) in parallel to a load, and is separately wound around the annular core and the core.
  • This includes N rotated first coils and N second coils.
  • the first electrodes of the N first coils are respectively connected to the first output terminals of the N power sources, and the second electrodes are both connected to one terminal of the load.
  • the first electrodes of the N second coils are connected to the second output terminals of the N power sources, respectively, and both of the second electrodes are connected to the other terminal of the load.
  • the first and second coils connected to the same power source constitute a normal mode coil.
  • the N first terminals are respectively connected to the first output terminals of the N power sources, and the N second terminals are respectively connected to the second output terminals of the N power sources.
  • the third terminal is connected to one terminal of the load, and the fourth terminal is connected to the other terminal of the load.
  • the iron core includes first and second leg portions and a yoke portion for magnetically coupling them.
  • the N first coils are separately wound around the first leg, and the N second coils are separately wound around the second leg.
  • the first and second coils constituting the normal mode coil are arranged adjacent to each other.
  • each of the N power supplies is a chopper that converts a first DC voltage into a second DC voltage.
  • each of the N power supplies is an inverter that converts a DC voltage into an AC voltage.
  • each of the N power supplies is a converter that converts an AC voltage into a DC voltage.
  • the N coils are separately wound around the annular iron core, and the first electrodes of the N coils are connected to the output terminals of the N power supplies, respectively. Both electrodes are connected to a load. Therefore, since it is sufficient to provide one reactor for a plurality of power supplies, the apparatus can be reduced in size and cost.
  • FIG. 3 is a circuit block diagram illustrating a configuration of a power supply device that is a comparative example of the first embodiment. It is a figure which shows the structure of the reactor shown in FIG. It is a circuit diagram which shows the reactor shown in FIG. It is a figure which shows the principal part of the reactor by Embodiment 2 of this invention. It is a circuit diagram which shows the structure of the reactor shown in FIG.
  • FIG. 6 is a circuit block diagram illustrating a configuration of a power supply device that is a comparative example of the second embodiment. It is a figure which shows the structure of the reactor shown in FIG. It is a circuit diagram which shows the reactor shown in FIG.
  • the reactor 1 As shown in FIG. 1, the reactor 1 according to the first embodiment of the present application includes a quadrangular annular iron core 2 and a plurality (four in FIG. 1) of coils C1 to C4.
  • the iron core 2 includes two leg portions 3 and 4 and two yoke portions 5 and 6.
  • the two leg portions 3 and 4 are provided parallel to each other at a predetermined distance, and are erected on the yoke portion 5.
  • the lower ends of the leg portions 3 and 4 are joined to the yoke portion 5, and the yoke portion 6 is joined to the upper ends of the leg portions 3 and 4.
  • the leg portions 3 and 4 are magnetically coupled by the yoke portions 5 and 6.
  • the leg portions 3 and 4 and the yoke portions 5 and 6 form a quadrangular annular magnetic path.
  • the coils C1 to C4 are arranged in the circumferential direction of the annular iron core 2 (counterclockwise in FIG. 1) and are wound around the iron core 2 separately.
  • Coils C1 to C4 are the same, and the same conductive wire is wound the same number of times in the same winding direction (for example, clockwise).
  • the coil C1 is wound around the upper part of the leg part 3
  • the coil C2 is wound around the lower part of the leg part 3.
  • the coil C3 is wound around the lower part of the leg part 4, and the coil C4 is wound around the upper part of the leg part 4.
  • Each of the coils C1, C2 is wound in a predetermined winding direction (for example, right-handed) as viewed from above the leg 3, and each of the coils C3, C4 is viewed in a predetermined winding direction (this If it is wound right).
  • First electrodes A1 to A4 are provided at the start ends of the coils C1 to C4, respectively, and second electrodes B1 to B4 are provided at the end portions of the coils C1 to C4, respectively.
  • the degree of electromagnetic coupling between the coils C1 to C4 is low, and the leakage inductance is large.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the reactor 1.
  • the reactor 1 includes four input terminals T1 to T4 and one output terminal TO in addition to the iron core 2 and the coils C1 to C4.
  • the first electrodes A1 to A4 of the coils C1 to C4 are connected to the input terminals T1 to T4, respectively, and the second electrodes B1 to B4 are all connected to the output terminal TO. Since the start ends (first electrodes A1 to A4) of the coils C1 to C4 have the same polarity, the start points of the coils C1 to C4 are marked with black circles in FIG.
  • FIG. 3 is a circuit block diagram showing the configuration of the power supply device provided with the reactor 1.
  • the power supply apparatus includes a DC power supply 10, four choppers 11 to 14, and a reactor 1.
  • the power terminals 11 a to 14 a of the choppers 11 to 14 are all connected to the positive electrode of the DC power source 10.
  • the reference voltage terminals 11b to 14b of the choppers 11 to 14 are all connected to the negative electrode of the DC power supply 10.
  • the output terminals 11c to 14c of the choppers 11 to 14 are connected to the input terminals T1 to T4 of the reactor 1, respectively.
  • the output terminal TO of the reactor 1 is connected to one terminal of the load 15.
  • the other terminal of the load 15 is connected to the negative electrode of the DC power supply 10.
  • the negative electrode of DC power supply 10 receives a reference voltage (for example, ground voltage).
  • Each of the choppers 11 to 14 receives the DC voltage V1 from the DC power supply 10, converts the DC voltage V1 into a predetermined DC voltage V2, and supplies it to the load 15.
  • the choppers 11 to 14 are controlled so that the current flowing through the load 15 is equally shared by the choppers 11 to 14.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the chopper 11.
  • the chopper 11 includes a transistor Q, a diode D, and a coil Ca.
  • the collector of the transistor Q is connected to the input terminal 11a, and its emitter is connected to the output terminal 11c via the coil Ca.
  • the anode of the diode D is connected to the reference voltage terminal 11b, and the cathode is connected to the emitter of the transistor Q.
  • the transistor Q is turned on and off at a predetermined cycle. If the ON time of the transistor Q within one cycle is lengthened, the voltage V2 applied to the load 15 increases. Conversely, if the ON time of the transistor Q within one cycle is shortened, the voltage V2 applied to the load 15 is increased. descend. Therefore, by adjusting the on-time of the transistor Q, the output voltage V1 of the DC power supply 10 can be converted into a desired DC voltage V2 and supplied to the load 15.
  • Each of the other choppers 12 to 14 has the same configuration as the chopper 11. By finely adjusting the on-time of the transistors Q of the choppers 11 to 14 individually, the load currents can be equally shared by the choppers 11 to 14.
  • a plurality of coils C1 to C4 are separately wound around the iron core 2, and the first electrodes A1 to A4 of the coils C1 to C4 are connected to the output terminals 11c to 14c of the plurality of choppers 11 to 14, respectively.
  • the second electrodes B1 to B4 of the coils C1 to C4 are all connected to the load 15. Therefore, a plurality of choppers 11 to 14 can be connected in parallel to the load 15 by a single reactor 1, and the apparatus can be reduced in size and cost.
  • each of the choppers 11 to 14 includes the coil Ca, but the coil Ca may be removed.
  • the coils C1 to C4 also serve as the coils Ca of the choppers 11 to 14, respectively.
  • the DC power supply 10 and the choppers 11 to 14 are provided.
  • each of the choppers 11 to 14 may be replaced with an inverter that converts a DC voltage into an AC voltage.
  • the DC power supply 10 may be replaced with an AC power supply
  • each of the choppers 11 to 14 may be replaced with a converter that converts an AC voltage into a DC voltage.
  • three reactors 1 each corresponding to three phases may be used, and a plurality of inverters may be connected in parallel by the reactor 1 for each phase.
  • each coil C1 to C4 are wound around one iron core 2, but two, three, or five or more coils are wound around one iron core.
  • Three, three, or more choppers 11 may be connected in parallel to the load 15. That is, N (where N is an integer of 2 or more) coils may be wound around one iron core, and N choppers 11 may be connected to the load 15 in parallel.
  • FIG. 5 is a circuit block diagram showing a configuration of a power supply device as a comparative example of the first embodiment, and is a diagram contrasted with FIG. Referring to FIG. 5, this power supply device is different from the power supply device of FIG. 3 in that reactor 1 is replaced with four reactors 21-24.
  • the first terminals 21a to 24a of the reactors 21 to 24 are connected to the output terminals 11c to 14c of the choppers 11 to 14, respectively.
  • the second terminals 21 b to 24 b of the reactors 21 to 24 are all connected to one terminal of the load 15.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the reactor 21, and FIG. 7 is a circuit diagram showing the reactor 21.
  • the reactor 21 includes a rectangular annular iron core 25, two coils C5 and C6, a first terminal 21a, and a second terminal 21b.
  • the iron core 25 includes two leg portions 26 and 27 and two yoke portions 28 and 29.
  • the leg portions 26 and 27 are magnetically coupled by yoke portions 28 and 29.
  • the leg portions 26 and 27 and the yoke portions 28 and 29 form a quadrangular annular magnetic path.
  • the coils C5 and C6 are wound around the legs 26 and 27, respectively.
  • the first electrode of the coil C5 is connected to the first terminal 21a
  • the second electrode of the coil C5 is connected to the first electrode of the coil C6, and the second electrode of the coil C6 is connected to the second terminal 21b. Connected. That is, the coils C5 and C6 are connected in series between the first and second terminals 21a and 21b to constitute one coil.
  • Each of reactors 22 to 24 has the same configuration as reactor 21.
  • the apparatus can be reduced in size and cost.
  • the reactor 31 includes a quadrangular annular core 32 and a plurality (eight in FIG. 8) of coils C11 to C14 and C21 to C24.
  • the iron core 32 includes two leg portions 33 and 34 and two yoke portions 35 and 36.
  • the two leg portions 33 and 34 are provided parallel to each other at a predetermined distance, and are erected on the yoke portion 35.
  • the lower ends of the leg portions 33 and 34 are joined to the yoke portion 35, and the yoke portion 36 is joined to the upper ends of the leg portions 33 and 34.
  • the leg portions 33 and 34 are magnetically coupled by yoke portions 35 and 36.
  • the leg portions 33 and 34 and the yoke portions 35 and 36 form a quadrangular annular magnetic path.
  • the coils C11 to C14 are arranged in order from the top to the bottom of the leg 33.
  • the coils C11 to C14 are wound around the leg 33 separately.
  • the coils C11 to C14 are the same, and the same conductive wire is wound the same number of times in the same winding direction (for example, clockwise).
  • coils C11-C14 are each wound in a predetermined winding direction (for example, right-handed).
  • First electrodes A11 to A14 are provided at the start ends of the coils C11 to C14, respectively, and second electrodes A21 to A24 are provided at the ends of the coils C11 to C14, respectively.
  • the coils C21 to C24 are arranged in order from the top to the bottom of the leg 34.
  • the coils C21 to C24 are wound around the leg 34 separately.
  • the coils C21 to C24 are the same, and the same conductive wire is wound the same number of times in the same winding direction (for example, clockwise).
  • coils C21 to C24 are each wound in a predetermined winding direction (for example, right-handed).
  • First electrodes B11 to B14 are provided at the start ends of the coils C21 to C24, respectively, and second electrodes B21 to B24 are provided at the end portions of the coils C21 to C24, respectively.
  • Coils C11 and C21, C12 and C22, C13 and C23, and C14 and C24 are provided adjacent to each other.
  • the degree of electromagnetic coupling between the coils C11 to C14 and C21 to C24 is low, and the leakage inductance is large.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing the configuration of the reactor 31.
  • a reactor 31 includes eight input terminals T11 to T14 and T21 to T24, and two output terminals TO1 and TO2, in addition to an iron core 32 and coils C11 to C14 and C21 to C24.
  • the first electrodes A11 to A14 of the coils C11 to C14 are connected to the input terminals T11 to T14, respectively, and the second electrodes A21 to A24 are all connected to the output terminal TO1.
  • the first electrodes B11 to B14 of the coils C21 to C24 are connected to the input terminals T21 to T24, respectively, and the second electrodes B21 to B24 are all connected to the output terminal TO2.
  • FIG. 10 is a circuit block diagram showing a configuration of a power supply device provided with the reactor 31.
  • the power supply device includes a DC power supply 40, four choppers 41 to 44, and a reactor 31.
  • the power terminals 41 a to 44 a of the choppers 41 to 44 are all connected to the positive electrode of the DC power source 40.
  • the reference voltage terminals 41 b to 44 b of the choppers 41 to 44 are all connected to the negative electrode of the DC power supply 40.
  • the first output terminals 41c to 44c of the choppers 41 to 44 are connected to the input terminals T11 to T14 of the reactor 31, respectively.
  • the second output terminals 41d to 44d of the choppers 41 to 44 are connected to the input terminals T21 to T24 of the reactor 31, respectively.
  • the output terminal TO1 of the reactor 31 is connected to one terminal of the load 45.
  • the output terminal TO ⁇ b> 2 of the reactor 31 is connected to the other terminal of the load 45.
  • the negative electrode of DC power supply 40 receives a reference voltage (for example, ground voltage).
  • Each of the choppers 41 to 44 receives the DC voltage V1 from the DC power supply 40, converts the DC voltage V1 into a predetermined DC voltage V2, and supplies it to the load 45.
  • the choppers 41 to 44 are controlled so that the current flowing through the load 45 is equally shared by the choppers 41 to 44.
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing the configuration of the chopper 41.
  • the chopper 41 includes a transistor Q, a diode D, and coils Ca and Cb.
  • the collector of the transistor Q is connected to the input terminal 41a, and its emitter is connected to the first output terminal 41c via the coil Ca.
  • the anode of the diode D is connected to the reference voltage terminal 41b, and the cathode is connected to the emitter of the transistor Q.
  • the coil Cb is connected between the reference voltage terminal 41b and the second output terminal 41d.
  • the transistor Q is turned on and off at a predetermined cycle. If the ON time of the transistor Q within one cycle is lengthened, the voltage V2 applied to the load 45 increases. Conversely, if the ON time of the transistor Q within one cycle is shortened, the voltage V2 applied to the load 45 is descend. Therefore, by adjusting the ON time of the transistor Q, the output voltage V1 of the DC power supply 40 can be converted into a desired DC voltage V2 and supplied to the load 45.
  • Each of the other choppers 42 to 44 has the same configuration as the chopper 41. By finely adjusting the ON times of the transistors Q of the choppers 41 to 44 individually, the load currents can be equally shared by the choppers 41 to 44.
  • a plurality of coils C11 to C14 and C21 to C24 are separately wound around the iron core 32, and a plurality of normal mode coils are configured using the plurality of coils C11 to C14 and C21 to C24. Therefore, a plurality of choppers 41 to 44 can be connected in parallel to the load 45 by a single reactor 31, and the apparatus can be reduced in size and cost.
  • the coils Ca and Cb are included in each of the choppers 41 to 44, but the coils Ca and Cb may be removed.
  • the coils C11 to C14 also serve as the coil Ca of the choppers 41 to 44, respectively
  • the coils C21 to C24 also serve as the coil Cb of the choppers 41 to 44, respectively.
  • the DC power supply 40 and the choppers 41 to 44 are provided.
  • each of the choppers 41 to 44 may be replaced with an inverter that converts a DC voltage into an AC voltage.
  • the DC power supply 40 may be replaced with an AC power supply
  • each of the choppers 41 to 44 may be replaced with a converter that converts an AC voltage into a DC voltage.
  • three reactors 31 each corresponding to three phases may be used, and a plurality of inverters may be connected in parallel by the reactor 31 for each phase.
  • four pairs of coils C11 to C14 and C21 to C24 are wound around one iron core 32.
  • two, three, or five or more pairs of coils are wound on one iron core.
  • Two, three, or five or more choppers may be connected in parallel to the load 45 by winding. That is, N pairs (where N is an integer of 2 or more) coils may be wound around one iron core, and N choppers may be connected in parallel to the load 45.
  • FIG. 12 is a circuit block diagram showing a configuration of a power supply device as a comparative example of the second embodiment, and is a diagram contrasted with FIG. Referring to FIG. 12, this power supply device is different from the power supply device of FIG. 12 in that reactor 31 is replaced with four normal mode reactors 51-54.
  • the first terminals 51a to 54a of the reactors 51 to 54 are connected to the first output terminals 41c to 44c of the choppers 41 to 44, respectively.
  • the second terminals 51b to 54b of the reactors 51 to 54 are connected to the second output terminals 41d to 44d of the choppers 41 to 44, respectively.
  • the third terminals 41 c to 44 c of the reactors 41 to 44 are all connected to one terminal of the load 45.
  • the fourth terminals 41 d to 44 d of the reactors 41 to 44 are all connected to the other terminal of the load 45.
  • FIG. 13 is a diagram showing a main part of the reactor 51
  • FIG. 14 is a circuit diagram showing the reactor 51.
  • the reactor 51 includes a rectangular annular core 55, two coils C15 and C25, and first to fourth terminals 51a to 51d.
  • the iron core 55 includes two leg portions 56 and 57 and two yoke portions 58 and 59.
  • the leg portions 56 and 57 are magnetically coupled by yoke portions 58 and 59.
  • the leg portions 56 and 57 and the yoke portions 58 and 59 form a quadrangular annular magnetic path.
  • the coils C15 and C25 are wound around the leg portions 56 and 57, respectively.
  • the first electrode A1 of the coil C15 is connected to the first terminal 21a, and the second electrode A2 of the coil C15 is connected to the third terminal 51c.
  • the first electrode B1 of the coil C25 is connected to the second terminal 51b, and the second electrode B2 of the coil C25 is connected to the fourth terminal 51d.
  • Coils C15 and C25 constitute a normal mode coil.
  • Each of reactors 52 to 54 has the same configuration as reactor 51.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

　リアクトル（１）は、環状の鉄心（２）と、鉄心（２）に別々に巻回された４個のコイル（Ｃ１～Ｃ４）とを備える。４個のコイル（Ｃ１～Ｃ４）の第１の電極をそれぞれ４台のチョッパ（１１～１４）の出力端子に接続し、それらの第２の電極をともに負荷（１５）に接続する。したがって、１個のリアクトル（１）により、４台のチョッパ（１１～１４）を負荷（１５）に対して並列接続することができる。

Description

リアクトルおよびそれを用いた電源装置
　この発明はリアクトルおよびそれを用いた電源装置に関し、特に、複数の電源を負荷に対して並列接続するリアクトルと、それを用いた電源装置に関する。
　負荷容量がチョッパの出力よりも大きい場合でも、複数台のチョッパを負荷に対して並列接続すれば、負荷を運転することができる。この場合、複数台のチョッパで負荷電流を均等に分担する必要がある。また、各チョッパと負荷の間にリアクトルを接続して、チョッパ間のスイッチングのタイミングや出力インピーダンスの差の影響を抑制する必要がある（たとえば、特開平９－２１５３２２号公報（特許文献１）、特開２００６－２７１１０２号公報（特許文献２）参照）。
特開平９－２１５３２２号公報 特開２００６－２７１１０２号公報
　しかし、従来は、各チョッパ毎にリアクトルを設けていたので、チョッパと同数のリアクトルが必要となり、装置が大型化し、高価格になるという問題があった（図５、図１２参照）。
　それゆえに、この発明の主たる目的は、小型で低価格のリアクトルと、それを用いた電源装置とを提供することである。
　この発明に係るリアクトルは、Ｎ台（ただし、Ｎは２以上の整数である）の電源を負荷に対して並列接続するリアクトルであって、環状の鉄心と、鉄心に別々に巻回されたＮ個のコイルとを備えたものである。Ｎ個のコイルの第１の電極はそれぞれＮ台の電源の出力端子に接続され、それらの第２の電極はともに負荷に接続される。
　好ましくは、さらに、それぞれＮ個のコイルの第１の電極に接続されたＮ個の第１の端子と、Ｎ個のコイルの第２の電極に接続された第２の端子とを備える。Ｎ個の第１の端子はそれぞれＮ台の電源の出力端子に接続され、第２の端子は負荷に接続される。
　また、この発明に係る他のリアクトルは、Ｎ台（ただし、Ｎは２以上の整数である）の電源を負荷に対して並列接続するリアクトルであって、環状の鉄心と、鉄心に別々に巻回されたＮ個の第１のコイルおよびＮ個の第２のコイルとを備えたものである。Ｎ個の第１のコイルの第１の電極はそれぞれＮ台の電源の第１の出力端子に接続され、それらの第２の電極はともに負荷の一方端子に接続される。Ｎ個の第２のコイルの第１の電極はそれぞれＮ台の電源の第２の出力端子に接続され、それらの第２の電極はともに負荷の他方端子に接続される。同じ電源に接続される第１および第２のコイルはノーマルモードコイルを構成している。
　好ましくは、さらに、それぞれＮ個の第１のコイルの第１の電極に接続されたＮ個の第１の端子と、それぞれＮ個の第２のコイルの第１の電極に接続されたＮ個の第２の端子と、Ｎ個の第１のコイルの第２の電極に接続された第３の端子と、Ｎ個の第２のコイルの第２の電極に接続された第４の端子とを備える。Ｎ個の第１の端子はそれぞれＮ台の電源の第１の出力端子に接続され、Ｎ個の第２の端子はそれぞれＮ台の電源の第２の出力端子に接続される。第３の端子は負荷の一方端子に接続され、第４の端子は負荷の他方端子に接続される。
　また好ましくは、鉄心は、第１および第２の脚部と、それらを磁気的に結合するヨーク部とを含む。Ｎ個の第１のコイルは第１の脚部に別々に巻回され、Ｎ個の第２のコイルは第２の脚部に別々に巻回される。ノーマルモードコイルを構成する第１および第２のコイルは互いに隣接して配置されている。
　また、この発明に係る電源装置は、上記リアクトルと、Ｎ台の電源とを備える。
　好ましくは、Ｎ台の電源の各々は、第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換するチョッパである。
　また好ましくは、Ｎ台の電源の各々は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータである。
　また好ましくは、Ｎ台の電源の各々は、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータである。
　この発明に係るリアクトルおよび電源装置では、環状の鉄心にＮ個のコイルが別々に巻回され、Ｎ個のコイルの第１の電極がそれぞれＮ台の電源の出力端子に接続され、それらの第２の電極がともに負荷に接続される。したがって、複数の電源に対して１個のリアクトルを設ければ足りるので、装置の小型化、低価格化を図ることができる。
この発明の実施の形態１によるリアクトルの要部を示す図である。 図１に示したリアクトルの構成を示す回路図である。 図２に示したリアクトルを用いた電源装置の構成を示す回路ブロック図である。 図３に示したチョッパの構成を示す回路図である。 実施の形態１の比較例となる電源装置の構成を示す回路ブロック図である。 図５に示したリアクトルの構成を示す図である。 図６に示したリアクトルを示す回路図である。 この発明の実施の形態２によるリアクトルの要部を示す図である。 図８に示したリアクトルの構成を示す回路図である。 図９に示したリアクトルを用いた電源装置の構成を示す回路ブロック図である。 図１０に示したチョッパの構成を示す回路図である。 実施の形態２の比較例となる電源装置の構成を示す回路ブロック図である。 図１２に示したリアクトルの構成を示す図である。 図１３に示したリアクトルを示す回路図である。
　[実施の形態１]
　本願の実施の形態１によるリアクトル１は、図１に示すように、四角形の環状の鉄心２と、複数（図１では４個）のコイルＣ１～Ｃ４とを備える。鉄心２は、２本の脚部３，４と、２個のヨーク部５，６とを含む。２本の脚部３，４は、所定の距離を開けて互いに平行に設けられ、ヨーク部５の上に立設されている。脚部３，４の下端はヨーク部５に接合され、ヨーク部６は脚部３，４の上端に接合されている。脚部３，４は、ヨーク部５，６によって磁気的に結合されている。脚部３，４およびヨーク部５，６によって四角形の環状の磁路が形成されている。
　コイルＣ１～Ｃ４は、環状の鉄心２の周方向（図１では左回り方向）に配列され、鉄心２に別々に巻回されている。コイルＣ１～Ｃ４は、同じものであり、同じ導電線を、同じ巻方向（たとえば右巻き）に、同じ回数、巻回したものである。換言すると、コイルＣ１は脚部３の上側の部分に巻回され、コイルＣ２は脚部３の下側の部分に巻回される。また、コイルＣ３は脚部４の下側の部分に巻回され、コイルＣ４は脚部４の上側の部分に巻回される。
　脚部３の上方から見てコイルＣ１，Ｃ２の各々は所定の巻方向（たとえば右巻き）に巻回され、脚部４の下方から見てコイルＣ３，Ｃ４の各々は所定の巻方向（この場合は右巻き）に巻回されている。コイルＣ１～Ｃ４の始端にはそれぞれ第１の電極Ａ１～Ａ４が設けられ、コイルＣ１～Ｃ４の終端にはそれぞれ第２の電極Ｂ１～Ｂ４が設けられている。このリアクトル１では、コイルＣ１～Ｃ４間の電磁結合の度合いが低く、漏れインダクタンスが大きくなっている。
　図２は、リアクトル１の構成を示す回路図である。図２において、リアクトル１は、鉄心２およびコイルＣ１～Ｃ４に加え、４個の入力端子Ｔ１～Ｔ４と、１個の出力端子ＴＯとを備える。コイルＣ１～Ｃ４の第１の電極Ａ１～Ａ４はそれぞれ入力端子Ｔ１～Ｔ４に接続され、第２の電極Ｂ１～Ｂ４はともに出力端子ＴＯに接続される。コイルＣ１～Ｃ４の始端（第１の電極Ａ１～Ａ４）は互いに同じ極性になるので、図２では、コイルＣ１～Ｃ４の始端の各々に黒丸印が付されている。
　図３は、リアクトル１を備えた電源装置の構成を示す回路ブロック図である。図３において、電源装置は、直流電源１０と、４台のチョッパ１１～１４と、リアクトル１とを備える。チョッパ１１～１４の電源端子１１ａ～１４ａは、ともに直流電源１０の正極に接続される。チョッパ１１～１４の基準電圧端子１１ｂ～１４ｂは、ともに直流電源１０の負極に接続される。チョッパ１１～１４の出力端子１１ｃ～１４ｃは、それぞれリアクトル１の入力端子Ｔ１～Ｔ４に接続される。リアクトル１の出力端子ＴＯは、負荷１５の一方端子に接続される。負荷１５の他方端子は、直流電源１０の負極に接続される。直流電源１０の負極は、基準電圧（たとえば、接地電圧）を受ける。
　チョッパ１１～１４の各々は、直流電源１０から直流電圧Ｖ１を受け、その直流電圧Ｖ１を所定の直流電圧Ｖ２に変換して負荷１５に供給する。負荷１５に流れる電流がチョッパ１１～１４で均等に分担されるように、チョッパ１１～１４が制御される。
　図４は、チョッパ１１の構成を示す回路図である。図４において、チョッパ１１は、トランジスタＱ、ダイオードＤ、およびコイルＣａを含む。トランジスタＱのコレクタは入力端子１１ａに接続され、そのエミッタはコイルＣａを介して出力端子１１ｃに接続される。ダイオードＤのアノードは基準電圧端子１１ｂに接続され、そのカソードはトランジスタＱのエミッタに接続される。
　トランジスタＱがオンされると、直流電源１０の正極からトランジスタＱ、コイルＣａ，Ｃ１、および負荷１５を介して直流電源１０の負極に電流が流れ、コイルＣａ，Ｃ１に電磁エネルギーが蓄えられる。トランジスタＱがオフされると、コイルＣａ，Ｃ１に蓄えられた電磁エネルギーにより、コイルＣａ，Ｃ１、負荷１５、およびダイオードＤの経路に電流が流れる。
　所定の周期でトランジスタＱがオンおよびオフされる。１周期内におけるトランジスタＱのオン時間を長くすれば負荷１５に印加される電圧Ｖ２が上昇し、逆に、１周期内におけるトランジスタＱのオン時間を短くすれば負荷１５に印加される電圧Ｖ２が低下する。したがって、トランジスタＱのオン時間を調整することにより、直流電源１０の出力電圧Ｖ１を所望の直流電圧Ｖ２に変換して負荷１５に供給することができる。
　他のチョッパ１２～１４の各々もチョッパ１１と同じ構成である。チョッパ１１～１４のトランジスタＱのオン時間を個別に微調整することにより、チョッパ１１～１４で負荷電流を均等に分担することができる。
　この実施の形態１では、鉄心２に複数のコイルＣ１～Ｃ４を別々に巻回し、コイルＣ１～Ｃ４の第１の電極Ａ１～Ａ４をそれぞれ複数のチョッパ１１～１４の出力端子１１ｃ～１４ｃに接続し、コイルＣ１～Ｃ４の第２の電極Ｂ１～Ｂ４をともに負荷１５に接続する。したがって、１個のリアクトル１によって複数のチョッパ１１～１４を負荷１５に並列接続することができ、装置の小型化、低価格化を図ることができる。
　なお、この実施の形態１では、チョッパ１１～１４の各々にコイルＣａを含ませたが、コイルＣａを除去してもよい。この場合は、コイルＣ１～Ｃ４がそれぞれチョッパ１１～１４のコイルＣａを兼ねることとなる。
　また、この実施の形態１では、直流電源１０およびチョッパ１１～１４を設けたが、これに限るものではなく、チョッパ１１～１４の各々を直流電圧を交流電圧に変換するインバータで置換してもよい。また、直流電源１０を交流電源で置換し、チョッパ１１～１４の各々を交流電圧を直流電圧に変換するコンバータで置換してもよい。
　また、それぞれ３相に対応する３つのリアクトル１を使用し、各相毎にリアクトル１によって複数台のインバータを並列接続してもよい。
　また、この実施の形態１では、４個のコイルＣ１～Ｃ４を１個の鉄心２に巻回したが、２個、３個、または５個以上のコイルを１個の鉄心に巻回し、２台、３台、または５台以上のチョッパ１１を負荷１５に対して並列接続してもよい。すなわち、Ｎ個（ただし、Ｎは２以上の整数である）のコイルを１個の鉄心に巻回し、Ｎ台のチョッパ１１を負荷１５に対して並列接続してもよい。
　図５は、実施の形態１の比較例となる電源装置の構成を示す回路ブロック図であって、図３と対比される図である。図５を参照して、この電源装置が図３の電源装置と異なる点は、リアクトル１が４個のリアクトル２１～２４で置換されている点である。リアクトル２１～２４の第１の端子２１ａ～２４ａは、それぞれチョッパ１１～１４の出力端子１１ｃ～１４ｃに接続される。リアクトル２１～２４の第２の端子２１ｂ～２４ｂは、ともに負荷１５の一方端子に接続される。
　図６はリアクトル２１の構成を示す図であり、図７はリアクトル２１を示す回路図であえる。図６および図７において、リアクトル２１は、四角形の環状の鉄心２５と、２個のコイルＣ５，Ｃ６と、第１の端子２１ａと、第２の端子２１ｂとを備える。鉄心２５は、２本の脚部２６，２７と、２個のヨーク部２８，２９とを含む。脚部２６，２７は、ヨーク部２８，２９によって磁気的に結合されている。脚部２６，２７およびヨーク部２８，２９によって四角形の環状の磁路が形成されている。
　コイルＣ５，Ｃ６は、それぞれ脚部２６，２７に独立に巻回されている。コイルＣ５の第１の電極は第１の端子２１ａに接続され、コイルＣ５の第２の電極はコイルＣ６の第１の電極に接続され、コイルＣ６の第２の電極は第２の端子２１ｂに接続される。すなわち、コイルＣ５，Ｃ６は、第１および第２の端子２１ａ，２１ｂ間に直列接続されて１つのコイルを構成している。リアクトル２２～２４の各々は、リアクトル２１と同じ構成である。
　したがって、比較例では、４つのチョッパ１１～１４に対して４つのリアクトル２１～２４を設けるので、装置が大型化し、高価格になるという問題がある。これに対して実施の形態１では、４つのチョッパ１１～１４に対して１つのリアクトル１を設けるので、装置の小型化、低価格化を図ることができる。
　[実施の形態２]
　本願の実施の形態２によるリアクトル３１は、図８に示すように、四角形の環状の鉄心３２と、複数（図８では８個）のコイルＣ１１～Ｃ１４，Ｃ２１～Ｃ２４とを備える。鉄心３２は、２本の脚部３３，３４と、２個のヨーク部３５，３６とを含む。２本の脚部３３，３４は、所定の距離を開けて互いに平行に設けられ、ヨーク部３５の上に立設されている。脚部３３，３４の下端はヨーク部３５に接合され、ヨーク部３６は脚部３３，３４の上端に接合されている。脚部３３，３４は、ヨーク部３５，３６によって磁気的に結合されている。脚部３３，３４およびヨーク部３５，３６によって四角形の環状の磁路が形成されている。
　コイルＣ１１～Ｃ１４は、脚部３３の上から下に向かう方向に順に配列されている。コイルＣ１１～Ｃ１４は、脚部３３に別々に巻回されている。コイルＣ１１～Ｃ１４は、同じものであり、同じ導電線を、同じ巻方向（たとえば右巻き）に、同じ回数、巻回したものである。脚部３３の上方から見てコイルＣ１１～Ｃ１４の各々は所定の巻方向（たとえば右巻き）に巻回される。コイルＣ１１～Ｃ１４の始端にはそれぞれ第１の電極Ａ１１～Ａ１４が設けられ、コイルＣ１１～Ｃ１４の終端にはそれぞれ第２の電極Ａ２１～Ａ２４が設けられている。
　同様に、コイルＣ２１～Ｃ２４は、脚部３４の上から下に向かう方向に順に配列されている。コイルＣ２１～Ｃ２４は、脚部３４に別々に巻回されている。コイルＣ２１～Ｃ２４は、同じものであり、同じ導電線を、同じ巻方向（たとえば右巻き）に、同じ回数、巻回したものである。脚部３４の上方から見てコイルＣ２１～Ｃ２４の各々は所定の巻方向（たとえば右巻き）に巻回される。コイルＣ２１～Ｃ２４の始端にはそれぞれ第１の電極Ｂ１１～Ｂ１４が設けられ、コイルＣ２１～Ｃ２４の終端にはそれぞれ第２の電極Ｂ２１～Ｂ２４が設けられている。
　コイルＣ１１とＣ２１，Ｃ１２とＣ２２,Ｃ１３とＣ２３，Ｃ１４とＣ２４は、それぞれ互いに隣接して設けられている。このリアクトル３１では、コイルＣ１１～Ｃ１４，Ｃ２１～Ｃ２４間の電磁結合の度合いが低く、漏れインダクタンスが大きくなっている。
　図９は、リアクトル３１の構成を示す回路図である。図９において、リアクトル３１は、鉄心３２およびコイルＣ１１～Ｃ１４，Ｃ２１～Ｃ２４に加え、８個の入力端子Ｔ１１～Ｔ１４，Ｔ２１～Ｔ２４と、２個の出力端子ＴＯ１，ＴＯ２とを備える。コイルＣ１１～Ｃ１４の第１の電極Ａ１１～Ａ１４はそれぞれ入力端子Ｔ１１～Ｔ１４に接続され、第２の電極Ａ２１～Ａ２４はともに出力端子ＴＯ１に接続される。コイルＣ２１～Ｃ２４の第１の電極Ｂ１１～Ｂ１４はそれぞれ入力端子Ｔ２１～Ｔ２４に接続され、第２の電極Ｂ２１～Ｂ２４はともに出力端子ＴＯ２に接続される。
　コイルＣ１１～Ｃ１４の始端（第１の電極Ａ１１～Ａ１４）とコイルＣ２１～Ｃ２４の終端（第２の電極Ｂ２１～Ｂ２４）とは互いに同じ極性になるので、図２では、コイルＣ１１～Ｃ１４の始端およびコイルＣ２１～Ｃ２４の終端の各々に黒丸印が付されている。コイルＣ１１とＣ２１，Ｃ１２とＣ２２,Ｃ１３とＣ２３，Ｃ１４とＣ２４は、それぞれノーマルモードコイルを構成する。
　図１０は、リアクトル３１を備えた電源装置の構成を示す回路ブロック図である。図１０において、電源装置は、直流電源４０と、４台のチョッパ４１～４４と、リアクトル３１とを備える。チョッパ４１～４４の電源端子４１ａ～４４ａは、ともに直流電源４０の正極に接続される。チョッパ４１～４４の基準電圧端子４１ｂ～４４ｂは、ともに直流電源４０の負極に接続される。
　チョッパ４１～４４の第１の出力端子４１ｃ～４４ｃは、それぞれリアクトル３１の入力端子Ｔ１１～Ｔ１４に接続される。チョッパ４１～４４の第２の出力端子４１ｄ～４４ｄは、それぞれリアクトル３１の入力端子Ｔ２１～Ｔ２４に接続される。リアクトル３１の出力端子ＴＯ１は、負荷４５の一方端子に接続される。リアクトル３１の出力端子ＴＯ２は、負荷４５の他方端子に接続される。直流電源４０の負極は、基準電圧（たとえば、接地電圧）を受ける。
　チョッパ４１～４４の各々は、直流電源４０から直流電圧Ｖ１を受け、その直流電圧Ｖ１を所定の直流電圧Ｖ２に変換して負荷４５に供給する。負荷４５に流れる電流がチョッパ４１～４４で均等に分担されるように、チョッパ４１～４４が制御される。
　図１１は、チョッパ４１の構成を示す回路図である。図１１において、チョッパ４１は、トランジスタＱ、ダイオードＤ、およびコイルＣａ，Ｃｂを含む。トランジスタＱのコレクタは入力端子４１ａに接続され、そのエミッタはコイルＣａを介して第１の出力端子４１ｃに接続される。ダイオードＤのアノードは基準電圧端子４１ｂに接続され、そのカソードはトランジスタＱのエミッタに接続される。コイルＣｂは、基準電圧端子４１ｂと第２の出力端子４１ｄの間に接続される。
　トランジスタＱがオンされると、直流電源１０の正極からトランジスタＱ、コイルＣａ，Ｃ１１、負荷４５、およびコイルＣ２１,Ｃｂを介して直流電源４０の負極に電流が流れ、コイルＣａ，Ｃｂ，Ｃ１１，Ｃ２１に電磁エネルギーが蓄えられる。トランジスタＱがオフされると、コイルＣａ，Ｃｂ，Ｃ１１，Ｃ２１に蓄えられた電磁エネルギーにより、コイルＣａ，Ｃ１１、負荷４５、コイルＣ２１，Ｃｂ、ダイオードＤの経路に電流が流れる。
　所定の周期でトランジスタＱがオンおよびオフされる。１周期内におけるトランジスタＱのオン時間を長くすれば負荷４５に印加される電圧Ｖ２が上昇し、逆に、１周期内におけるトランジスタＱのオン時間を短くすれば負荷４５に印加される電圧Ｖ２が低下する。したがって、トランジスタＱのオン時間を調整することにより、直流電源４０の出力電圧Ｖ１を所望の直流電圧Ｖ２に変換して負荷４５に供給することができる。
　他のチョッパ４２～４４の各々もチョッパ４１と同じ構成である。チョッパ４１～４４のトランジスタＱのオン時間を個別に微調整することにより、チョッパ４１～４４で負荷電流を均等に分担することができる。
　この実施の形態２では、鉄心３２に複数のコイルＣ１１～Ｃ１４，Ｃ２１～Ｃ２４を別々に巻回し、複数のコイルＣ１１～Ｃ１４，Ｃ２１～Ｃ２４を用いて複数のノーマルモードコイルを構成する。したがって、１個のリアクトル３１によって複数のチョッパ４１～４４を負荷４５に並列接続することができ、装置の小型化、低価格化を図ることができる。
　なお、この実施の形態２では、チョッパ４１～４４の各々にコイルＣａ，Ｃｂを含ませたが、コイルＣａ，Ｃｂを除去してもよい。この場合は、コイルＣ１１～Ｃ１４がそれぞれチョッパ４１～４４のコイルＣａを兼ね、コイルＣ２１～Ｃ２４がそれぞれチョッパ４１～４４のコイルＣｂを兼ねることとなる。
　また、この実施の形態２では、直流電源４０およびチョッパ４１～４４を設けたが、これに限るものではなく、チョッパ４１～４４の各々を直流電圧を交流電圧に変換するインバータで置換してもよい。また、直流電源４０を交流電源で置換し、チョッパ４１～４４の各々を交流電圧を直流電圧に変換するコンバータで置換してもよい。
　また、それぞれ３相に対応する３つのリアクトル３１を使用し、各相毎にリアクトル３１によって複数台のインバータを並列接続してもよい。
　また、この実施の形態２では、４対のコイルＣ１１～Ｃ１４，Ｃ２１～Ｃ２４を１個の鉄心３２に巻回したが、２対、３対、または５対以上のコイルを１個の鉄心に巻回し、２台、３台、または５台以上のチョッパを負荷４５に対して並列接続してもよい。すなわち、Ｎ対（ただし、Ｎは２以上の整数である）のコイルを１個の鉄心に巻回し、Ｎ台のチョッパを負荷４５に対して並列接続してもよい。
　図１２は、実施の形態２の比較例となる電源装置の構成を示す回路ブロック図であって、図１０と対比される図である。図１２を参照して、この電源装置が図１２の電源装置と異なる点は、リアクトル３１が４つのノーマルモードリアクトル５１～５４で置換されている点である。
　リアクトル５１～５４の第１の端子５１ａ～５４ａは、それぞれチョッパ４１～４４の第１の出力端子４１ｃ～４４ｃに接続される。リアクトル５１～５４の第２の端子５１ｂ～５４ｂは、それぞれチョッパ４１～４４の第２の出力端子４１ｄ～４４ｄに接続される。リアクトル４１～４４の第３の端子４１ｃ～４４ｃは、ともに負荷４５の一方端子に接続される。リアクトル４１～４４の第４の端子４１ｄ～４４ｄは、ともに負荷４５の他方端子に接続される。
　図１３はリアクトル５１の要部を示す図であり、図１４はリアクトル５１を示す回路図である。図１３および図１４において、リアクトル５１は、四角形の環状の鉄心５５と、２個のコイルＣ１５，Ｃ２５と、第１～第４の端子５１ａ～５１ｄとを備える。鉄心５５は、２本の脚部５６，５７と、２個のヨーク部５８，５９とを含む。脚部５６，５７は、ヨーク部５８，５９によって磁気的に結合されている。脚部５６，５７およびヨーク部５８，５９によって四角形の環状の磁路が形成されている。
　コイルＣ１５，Ｃ２５は、それぞれ脚部５６，５７に独立に巻回されている。コイルＣ１５の第１の電極Ａ１は第１の端子２１ａに接続され、コイルＣ１５の第２の電極Ａ２は第３の端子５１ｃに接続される。コイルＣ２５の第１の電極Ｂ１は第２の端子５１ｂに接続され、コイルＣ２５の第２の電極Ｂ２は第４の端子５１ｄに接続される。コイルＣ１５，Ｃ２５は、ノーマルモードコイルを構成している。リアクトル５２～５４の各々は、リアクトル５１と同じ構成である。
　したがって、比較例では、４つのチョッパ４１～４４に対して４つのリアクトル５１～５４を設けるので、装置が大型化し、高価格になるという問題がある。これに対して実施の形態２では、４つのチョッパ４１～４４に対して１つのリアクトル３１を設けるので、装置の小型化、低価格化を図ることができる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明でなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１，２１～２４，３１，５１～５４　リアクトル、２，２５，３２，５５　鉄心、３，４，２６，２７，３３，３４，５６，５７　脚部、５，６，２８，２９，３５，３６，５８，５９　ヨーク部、１０，４０　直流電源、１１～１４，４１～４４　チョッパ、１５，４５　負荷、Ａ，Ｂ　電極、Ｃ　コイル、Ｄ　ダイオード、Ｑ　トランジスタ、Ｔ　端子。

Claims (13)

  1. 　Ｎ台（ただし、Ｎは２以上の整数である）の電源（１１～１４）を負荷（１５）に対して並列接続するリアクトル（１）であって、
    　環状の鉄心（２）と、
    　前記鉄心（２）に別々に巻回されたＮ個のコイル（Ｃ１～Ｃ４）とを備え、
    　前記Ｎ個のコイル（Ｃ１～Ｃ４）の第１の電極はそれぞれ前記Ｎ台の電源（１１～１４）の出力端子に接続され、それらの第２の電極はともに前記負荷（１５）に接続される、リアクトル。
  2. 　さらに、それぞれ前記Ｎ個のコイル（Ｃ１～Ｃ４）の第１の電極に接続されたＮ個の第１の端子（Ｔ１～Ｔ４）と、
    　前記Ｎ個のコイル（Ｃ１～Ｃ４）の第２の電極に接続された第２の端子（ＴＯ）とを備え、
    　前記Ｎ個の第１の端子（Ｔ１～Ｔ４）はそれぞれ前記Ｎ台の電源（１１～１４）の出力端子に接続され、
    　前記第２の端子（ＴＯ）は前記負荷（１５）に接続される、請求項１に記載のリアクトル。
  3. 　請求項１に記載のリアクトル（１）と、
    　前記Ｎ台の電源（１１～１４）とを備える、電源装置。
  4. 　前記Ｎ台の電源（１１～１４）の各々は、第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換するチョッパである、請求項３に記載の電源装置。
  5. 　前記Ｎ台の電源の各々は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータである、請求項３に記載の電源装置。
  6. 　前記Ｎ台の電源の各々は、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータである、請求項３に記載の電源装置。
  7. 　Ｎ台（ただし、Ｎは２以上の整数である）の電源（４１～４４）を負荷（４５）に対して並列接続するリアクトル（３１）であって、
    　環状の鉄心（３２）と、
    　前記鉄心（３２）に別々に巻回されたＮ個の第１のコイル（Ｃ１１～Ｃ１４）およびＮ個の第２のコイル（Ｃ２１～Ｃ２４）とを備え、
    　前記Ｎ個の第１のコイル（Ｃ１１～Ｃ１４）の第１の電極はそれぞれ前記Ｎ台の電源（４１～４４）の第１の出力端子に接続され、それらの第２の電極はともに前記負荷（４５）の一方端子に接続され、
    　前記Ｎ個の第２のコイル（Ｃ２１～Ｃ２４）の第１の電極はそれぞれ前記Ｎ台の電源（４１～４４）の第２の出力端子に接続され、それらの第２の電極はともに前記負荷（４５）の他方端子に接続され、
    　同じ電源に接続される第１および第２のコイル（Ｃ１１とＣ２１，Ｃ１２とＣ２２,Ｃ１３とＣ２３，またはＣ１４とＣ２４）はノーマルモードコイルを構成している、リアクトル。
  8. 　さらに、それぞれ前記Ｎ個の第１のコイル（Ｃ１１～Ｃ１４）の第１の電極に接続されたＮ個の第１の端子（Ｔ１１～Ｔ１４）と、
    　それぞれ前記Ｎ個の第２のコイル（Ｃ２１～Ｃ２４）の第１の電極に接続されたＮ個の第２の端子（Ｔ２１～Ｔ２４）と、
    　前記Ｎ個の第１のコイル（Ｃ１１～Ｃ１４）の第２の電極に接続された第３の端子（ＴＯ１）と、
    　前記Ｎ個の第２のコイル（Ｃ２１～Ｃ２４）の第２の電極に接続された第４の端子（ＴＯ２）とを備え、
    　前記Ｎ個の第１の端子（Ｔ１１～Ｔ１４）はそれぞれ前記Ｎ台の電源（４１～４４）の第１の出力端子に接続され、
    　前記Ｎ個の第２の端子（Ｔ２１～Ｔ２４）はそれぞれ前記Ｎ台の電源（４１～４４）の第２の出力端子に接続され、
    　前記第３の端子（ＴＯ１）は前記負荷（４５）の一方端子に接続され、
    　前記第４の端子（ＴＯ２）は前記負荷（４５）の他方端子に接続される、請求項７に記載のリアクトル。
  9. 　前記鉄心（３２）は、第１および第２の脚部（３３，３４）と、それらを磁気的に結合するヨーク部（３５，３６）とを含み、
    　前記Ｎ個の第１のコイル（Ｃ１１～Ｃ１４）は前記第１の脚部（３３）に別々に巻回され、
    　前記Ｎ個の第２のコイル（Ｃ２１～Ｃ２４）は前記第２の脚部（３４）に別々に巻回され、
    　前記ノーマルモードコイルを構成する前記第１および第２のコイル（Ｃ１１とＣ２１，Ｃ１２とＣ２２,Ｃ１３とＣ２３，またはＣ１４とＣ２４）は互いに隣接して配置されている、請求項７に記載のリアクトル。
  10. 　請求項７に記載のリアクトル（３１）と、
    　前記Ｎ台の電源（４１～４４）とを備える、電源装置。
  11. 　前記Ｎ台の電源（４１～４４）の各々は、第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換するチョッパである、請求項１０に記載の電源装置。
  12. 　前記Ｎ台の電源の各々は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータである、請求項１０に記載の電源装置。
  13. 　前記Ｎ台の電源の各々は、交流電圧を直流電圧に変換するコンバータである、請求項１０に記載の電源装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017042013A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 東洋電機製造株式会社 電力変換装置
JP2017189086A (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. インバーターシステムの制御方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6348460B2 (ja) * 2015-07-08 2018-06-27 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5285448A (en) * 1976-01-09 1977-07-15 Tohoku Metal Ind Ltd Line filter
JP2005065384A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Tdk Corp スイッチング電源装置
JP2010062409A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Panasonic Corp インダクター部品
JP2011223667A (ja) * 2010-04-06 2011-11-04 Toshiba Corp 系統連系インバータ
JP2012010507A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Mitsubishi Electric Corp 直流電源装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5204809A (en) 1992-04-03 1993-04-20 International Business Machines Corporation H-driver DC-to-DC converter utilizing mutual inductance
JPH09215322A (ja) 1995-11-30 1997-08-15 Fuji Electric Co Ltd 多相多重チョッパ装置の制御回路
US6362986B1 (en) * 2001-03-22 2002-03-26 Volterra, Inc. Voltage converter with coupled inductive windings, and associated methods
US7132812B1 (en) * 2001-04-11 2006-11-07 Rockwell Automation Technologies, Inc. Integrated DC link choke and method for suppressing common-mode voltage in a motor drive
WO2004075385A1 (en) * 2003-02-21 2004-09-02 Danmarks Tekniske Universitet Switch mode power supply and a method of controlling such a power supply
JP4642517B2 (ja) 2005-03-24 2011-03-02 東芝三菱電機産業システム株式会社 並列多重チョッパ装置
US7589986B2 (en) * 2006-04-19 2009-09-15 International Rectifier Corporation Single stage integrated boost inverter motor drive circuit
TW200803123A (en) * 2006-06-02 2008-01-01 Delta Electronics Inc Power converter and magnetic structure thereof
JP2008059084A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Toshiba Kyaria Kk 系統連系インバータ
BE1017382A3 (nl) * 2006-12-27 2008-07-01 Atlas Copco Airpower Nv Werkwijze voor het sturen van een belasting met een voornamelijk inductief karakter en een inrichting die zulke werkwijze toepast.
KR101189352B1 (ko) * 2008-10-16 2012-10-09 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 전력 변환 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5285448A (en) * 1976-01-09 1977-07-15 Tohoku Metal Ind Ltd Line filter
JP2005065384A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Tdk Corp スイッチング電源装置
JP2010062409A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Panasonic Corp インダクター部品
JP2011223667A (ja) * 2010-04-06 2011-11-04 Toshiba Corp 系統連系インバータ
JP2012010507A (ja) * 2010-06-25 2012-01-12 Mitsubishi Electric Corp 直流電源装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PIT-LEONG WONG: "Performance Improvements of Interleaving VRMs with Coupling Inductors", IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, vol. 16, no. 4, July 2001 (2001-07-01), pages 499, XP011043579 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017042013A (ja) * 2015-08-21 2017-02-23 東洋電機製造株式会社 電力変換装置
JP2017189086A (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. インバーターシステムの制御方法

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