JP2001136753A - Constant-current power supply - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、定電流電源装置に
関する。The present invention relates to a constant current power supply.
【０００２】[0002]
【従来の技術】空港では、航空機の安全な離着陸のため
に滑走路の周辺に多数の照明器具（灯火）が設置されて
いる。そして、各照明器具に装着された照明負荷は、定
電流電源装置によって給電されている。そして、各照明
負荷は、例え１灯の照明負荷が断線しても、常に一定電
流が供給できるように、直列接続された可飽和特性を有
する変流器（カレントトランス）を介して接続されてい
る。変流器は、照明負荷が断芯するとトランスの磁心が
飽和し、入力巻線のインピーダンスが低下し直列接続さ
れた他の照明負荷には電流を通じることができる。ま
た、各照明負荷が直列接続され、一定電流の供給がされ
ることによって、広大な範囲に配線された電線の電圧降
下が対策され、各照明器具の光度を均一に維持すること
ができる。2. Description of the Related Art At an airport, many lighting fixtures (lights) are installed around a runway for safe takeoff and landing of an aircraft. The lighting load mounted on each lighting fixture is supplied with power by a constant current power supply device. Each lighting load is connected via a series-connected saturable current transformer (current transformer) so that a constant current can always be supplied even if one lighting load is disconnected. I have. In the current transformer, when the lighting load is disconnected, the magnetic core of the transformer is saturated, the impedance of the input winding is reduced, and current can flow to other lighting loads connected in series. Further, by connecting each lighting load in series and supplying a constant current, a voltage drop of an electric wire wired in a wide range can be prevented, and the luminous intensity of each lighting fixture can be maintained uniform.
【０００３】従来、定電流電源装置は、サイリスタを位
相制御することで定電流制御を行っており、負荷電流の
実効値を検出してサイリスタの点弧角を制御していた。
しかし、近年、照明負荷に供給する電流波形を正弦波と
して、この正弦波形の大小によって定電流制御する定電
流電源装置が提供されている。その一例として、特開平
１１−１８４５４１号公報（従来技術）に開示されたも
のがあり、図１６にその回路図を示す。Conventionally, a constant current power supply device performs constant current control by controlling the phase of a thyristor, and controls the firing angle of the thyristor by detecting the effective value of the load current.
However, in recent years, there has been provided a constant-current power supply device that sets a current waveform supplied to an illumination load as a sine wave and performs constant current control according to the magnitude of the sine waveform. An example is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-184541 (prior art), and FIG. 16 shows a circuit diagram thereof.
【０００４】図１６に示す定電流電源装置３０は、入力
側が交流電源３１に接続された双方向スイッチ回路３２
と、共振回路３３と、出力トランス３４と、負荷回路３
５と、負荷電流検出器３６と、パルス幅変調信号発生器
３７とを備えている。交流電源３１は正弦波の交流電圧
を出力するものであり、双方向スイッチ回路３２はパル
ス幅変調信号発生器３７からのパルス幅変調信号に基づ
いて、交流電源３１からの交流電圧を、当該交流電圧の
周期より十分に短い一定の周期で、かつ、当該各周期に
おけるパルス幅がパルス幅変調信号に応じたパルス幅と
なるように、チョッピング制御して、チョッピングされ
た交流電圧を出力するものである。入力側が双方向スイ
ッチ回路３２の出力側に接続された共振回路３３は、チ
ョッピングされた交流電圧を交流電源３１からの交流電
圧と同じ周波数を有する正弦波の交流電流（交流電圧）
にして出力する。１次巻線が共振回路３３の出力側に接
続された出力トランス３４は、共振回路３３の出力電流
Ｉ１を１次巻線と２次巻線との巻数比に応じて変換し、
負荷電流Ｉ２として２次巻線側に出力する。A constant current power supply 30 shown in FIG. 16 has a bidirectional switch circuit 32 whose input side is connected to an AC power supply 31.
, The resonance circuit 33, the output transformer 34, and the load circuit 3
5, a load current detector 36, and a pulse width modulation signal generator 37. The AC power supply 31 outputs a sine wave AC voltage, and the bidirectional switch circuit 32 converts the AC voltage from the AC power supply 31 based on the pulse width modulation signal from the pulse width modulation signal generator 37 into the AC voltage. A chopping control is performed to output a chopped AC voltage with a constant period sufficiently shorter than the voltage period and a pulse width corresponding to the pulse width modulation signal in each period. is there. The resonance circuit 33 whose input side is connected to the output side of the bidirectional switch circuit 32 converts the chopped AC voltage into a sine wave AC current (AC voltage) having the same frequency as the AC voltage from the AC power supply 31.
And output. Output transformer 34 connected to the output side of the primary winding resonant circuit 33 converts according to the turns ratio between the output current I 1 of the primary winding and the secondary winding of the resonant circuit 33,
As the load current I 2 and outputs to the secondary winding side.
【０００５】出力トランス３４の２次巻線側に接続され
た負荷回路３５には、負荷電流Ｉ２が流れ、負荷電流Ｉ
２は負荷電流検出器３６によって検出される。パルス幅
変調信号発生器３７は負荷電流検出器３６の負荷電流Ｉ
２に応じた検出信号に基づいて、負荷電流Ｉ２が一定と
なるようにパルス幅変調信号を発生する。[0005] load circuit 35 connected to the secondary winding side of the output transformer 34, the load current I 2 flows, the load current I
2 is detected by the load current detector 36. The pulse width modulation signal generator 37 outputs the load current I of the load current detector 36.
Based on the detection signals corresponding to 2, the load current I 2 generates a pulse width modulated signal to be constant.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】定電流電源装置３０
は、交流電源３１からの交流電圧と同じ周波数を有する
正弦波の交流電流Ｉ２が負荷回路３５に供給され、交流
電流Ｉ２の波高値を可変することによる定電流制御を行
っているので、負荷回路３５に供給する負荷電流Ｉ ２の
周波数を任意に設定することができないという欠点を有
する。SUMMARY OF THE INVENTION Constant current power supply 30
Has the same frequency as the AC voltage from the AC power supply 31
Sine wave AC current I2Is supplied to the load circuit 35,
Current I2Constant current control by varying the peak value of
The load current I supplied to the load circuit 35 2of
The disadvantage is that the frequency cannot be set arbitrarily.
I do.
【０００７】また、特開平１１−１８４５４１号公報に
開示されているように、定電流電源装置３０は、双方向
スイッチ回路３２として、複数の伝導度変調型電界効果
トランジスタＩＧＢＴおよびダイオードを組み合わせた
回路構成の場合、交流電源３１より給電されるので、正
方向電圧のチョッピングを行う複数のＩＧＢＴと負方向
電圧のチョッピングを行う複数のＩＧＢＴに対して、パ
ルス幅変調信号をそれぞれのゲート信号として、正方向
電圧時と負方向電圧時とで分配する必要があり、例え
ば、交流電源３１と双方向スイッチ回路３２との間に交
流電源３１からの交流電圧を検出する変成器を設け、変
成器からの信号に基づいて交流電源３１からの交流電圧
の極性を検出する位相検出器を設ける必要がある。さら
に、ＩＧＢＴを保護するため、交流電源３１と双方向ス
イッチ回路３２との間に交流リアクトルを設けたり、双
方向スイッチ回路３２は直流平滑と無効電流を吸収する
コンデンサ（すなわち、スナバ回路及び電源側のフィル
タコンデンサとして動作するコンデンサ）を有するよう
に構成するなど、回路構成が複雑になるという欠点を有
する。As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-184541, a constant current power supply device 30 includes, as a bidirectional switch circuit 32, a circuit in which a plurality of conductivity modulation type field effect transistors IGBTs and diodes are combined. In the case of the configuration, since the power is supplied from the AC power supply 31, a plurality of IGBTs that perform chopping of the positive direction voltage and a plurality of IGBTs that perform chopping of the negative direction voltage have their pulse width modulated signals as their respective gate signals. It is necessary to distribute between the direction voltage and the negative voltage. For example, a transformer for detecting the AC voltage from the AC power supply 31 is provided between the AC power supply 31 and the bidirectional switch circuit 32, and It is necessary to provide a phase detector for detecting the polarity of the AC voltage from the AC power supply 31 based on the signal. Furthermore, in order to protect the IGBT, an AC reactor is provided between the AC power supply 31 and the bidirectional switch circuit 32, and the bidirectional switch circuit 32 is provided with a capacitor (that is, a snubber circuit and a power supply side) for absorbing DC current and reactive current. However, there is a disadvantage in that the circuit configuration is complicated, for example, a configuration having a capacitor that operates as a filter capacitor.
【０００８】また、負荷電流検出器３６からの検出信号
は、負荷電流Ｉ２の瞬時値ではなく実効値あるいは平均
値であることが開示されている。負荷電流Ｉ２の実効値
あるいは平均値に基づいた定電流制御は、負荷変動に対
して定電流を維持する特性（定常特性）は比較的良好で
あるが、負荷短絡の負荷急変時における過渡応答が遅
く、定電流まで時間を要するという欠点がある。したが
って、定常特性に加え、過渡応答性の良好な定電流制御
の要求に対応できていないという課題がある。Further, the detection signal from the load current detector 36, it is disclosed the effective value or average value rather than the instantaneous value of the load current I 2. Constant current control based on the effective value or the average value of the load current I 2, the characteristic (stationary characteristic) for maintaining a constant current to the load fluctuation is relatively good but the transient response at the time of sudden load change of the load short-circuit However, there is a disadvantage that it takes a long time to reach a constant current. Therefore, there is a problem that it is not possible to meet the demand for constant current control with good transient response in addition to the steady-state characteristics.
【０００９】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、定電流制御の定常特性および過渡応答性が適切であ
り、負荷に供給される負荷電流の周波数が任意に設定で
きて、簡素である定電流電源装置を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a simple characteristic that the steady-state characteristics and the transient response of the constant current control are appropriate, and the frequency of the load current supplied to the load can be arbitrarily set. It is an object to provide a constant current power supply device.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の定電流
電源装置の発明は、直流電源と；直流電源に接続される
と共に、主スイッチ素子を備え、主スイッチ素子のスイ
ッチング動作によって高周波成分とともに低周波の略正
弦波電圧を出力するインバータ回路と；インバータ回路
の出力側に接続され、インバータ回路から出力された高
周波成分を除去して低周波の略正弦波電圧を出力端子間
に出力するフィルタ回路と；入力巻線および出力巻線を
有し、フィルタ回路の出力端子間に入力巻線が直列接続
された可飽和特性を有する複数のカレントトランスと；
複数のカレントトランスの出力巻線の両端に各々接続さ
れた複数の略線形な負荷と；インバータ回路の出力電流
および／またはフィルタ回路の出力電流の実効値または
平均値を検出する電流値検出回路と；電流値検出回路が
検出した出力電流の実効値または平均値と予め設定され
た基準値とが一致するように、主スイッチ素子のオンオ
フ比率を可変させ、負荷に供給される出力電流が定電流
となるように制御する制御回路と；を具備している。According to a first aspect of the present invention, there is provided a constant current power supply device, comprising: a DC power supply; a main power supply connected to the DC power supply; An inverter circuit for outputting a low-frequency substantially sine-wave voltage together with an output of the inverter circuit, removing a high-frequency component output from the inverter circuit and outputting a low-frequency substantially sine-wave voltage between output terminals; A plurality of current transformers having a saturable characteristic having an input winding and an output winding, wherein the input winding is connected in series between output terminals of the filter circuit;
A plurality of substantially linear loads respectively connected to both ends of the output windings of the plurality of current transformers; a current value detection circuit for detecting an effective value or an average value of the output current of the inverter circuit and / or the output current of the filter circuit; An on / off ratio of the main switch element is varied so that an effective value or an average value of the output current detected by the current value detection circuit matches a predetermined reference value, and the output current supplied to the load is a constant current. And a control circuit for controlling so that
【００１１】本発明および以下の各発明において、特に
言及しない限り用語の定義および技術的意味は次のとお
りとする。In the present invention and each of the following inventions, definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.
【００１２】直流電源は、バッテリ、直流電源装置、商
用交流電圧を整流または整流平滑したもの、商用交流電
源に整流平滑回路およびチョッパ回路を接続し整流平滑
されたものなど、直流電圧を出力するものであればよ
い。The DC power supply outputs a DC voltage such as a battery, a DC power supply, a rectified or rectified and smoothed commercial AC voltage, and a rectified and smoothed circuit obtained by connecting a rectifying and smoothing circuit and a chopper circuit to a commercial AC power supply. Should be fine.
【００１３】インバータ回路では、主スイッチ素子のス
イッチング動作によって必然的に高周波成分が発生す
る。この高周波成分は、低周波の略正弦波電圧に重畳さ
れて出力される。すなわち、インバータ回路は、低周波
の略正弦波電圧に高周波成分が重畳された高周波電圧を
出力する。そして、フィルタ回路は、インバータ回路か
ら出力された高周波電圧より高周波成分を除去するもの
である。In the inverter circuit, a high frequency component is inevitably generated by the switching operation of the main switch element. This high-frequency component is superimposed on a low-frequency substantially sinusoidal voltage and output. That is, the inverter circuit outputs a high-frequency voltage in which a high-frequency component is superimposed on a low-frequency substantially sinusoidal voltage. The filter circuit removes high frequency components from the high frequency voltage output from the inverter circuit.
【００１４】フィルタ回路の出力端子間にカレントトラ
ンスの入力巻線が直列接続されているとは、この出力端
子間に、例えば、トランスを介在させて間接的に接続さ
れていることも包含される。The fact that the input windings of the current transformer are connected in series between the output terminals of the filter circuit also includes that the input windings are indirectly connected between the output terminals with a transformer interposed therebetween. .
【００１５】略線形な負荷とは、負荷に印加される電圧
が増加すると、負荷に流れる電流がほぼ比例して増加す
る負荷であり、例えば、電球である。A substantially linear load is a load in which the current flowing through the load increases almost proportionally when the voltage applied to the load increases, for example, a light bulb.
【００１６】電流値検出回路が検出した出力電流の実効
値または平均値と予め設定された基準値とが一致するよ
うに制御するとは、基準値に出力電流の実効値または平
均値を一致させる他に、基準値に出力電流の実効値また
は平均値を近づけるように制御することも包含される。Controlling so that the effective value or average value of the output current detected by the current value detection circuit matches a predetermined reference value means that the effective value or average value of the output current matches the reference value. This also includes controlling the output value so that the effective value or average value of the output current approaches the reference value.
【００１７】インバータ回路の出力電流の実効値または
平均値および／またはフィルタ回路の出力電流の実効値
または平均値を検出することの意味は、インバータ回路
の出力電流の実効値または平均値、フィルタ回路の出力
電流の実効値または平均値のうち、少なくとも一方を検
出することである。The meaning of detecting the effective value or average value of the output current of the inverter circuit and / or the effective value or average value of the output current of the filter circuit means the effective value or average value of the output current of the inverter circuit, Is to detect at least one of the effective value or the average value of the output current.
【００１８】本発明によれば、電流値検出回路が出力電
流の実効値または平均値を検出し、負荷が断芯や短絡な
どをして出力電流が急変したときに、制御回路は、電流
値検出回路が検出した出力電流の実効値または平均値と
予め設定された基準値とが一致するように、主スイッチ
素子のオンオフ比率を可変させるので、負荷に供給され
る出力電流は定常的に定電流制御される。According to the present invention, the current value detection circuit detects the effective value or the average value of the output current, and when the output current suddenly changes due to disconnection or short circuit of the load, the control circuit determines the current value. Since the on / off ratio of the main switch element is varied so that the effective value or average value of the output current detected by the detection circuit matches a preset reference value, the output current supplied to the load is constantly fixed. Current controlled.
【００１９】請求項２に記載の定電流電源装置の発明
は、直流電源と；直流電源に接続されると共に、主スイ
ッチ素子を備え、主スイッチ素子のスイッチング動作に
よって高周波成分とともに低周波の略正弦波電圧を出力
するインバータ回路と；インバータ回路の出力側に接続
され、インバータ回路から出力された高周波分を除去し
て低周波の略正弦波電圧を出力端子間に出力するフィル
タ回路と；入力巻線および出力巻線を有し、フィルタ回
路の出力端子間に入力巻線が直列接続された可飽和特性
を有する複数のカレントトランスと；複数のカレントト
ランスの出力巻線の両端に各々接続された複数の略線形
な負荷と；インバータ回路の出力電流および／またはフ
ィルタ回路の出力電流の瞬時値を検出する瞬時値検出回
路と；瞬時値検出回路が検出した出力電流の瞬時値と予
め設定された基準電流波形値とが一致するように、主ス
イッチ素子のオンオフ比率を可変させ、負荷に供給され
る出力電流が定電流となるように制御する制御回路と；
を具備している。According to a second aspect of the present invention, there is provided a constant current power supply device, comprising: a DC power supply; a main switch element connected to the DC power supply; An inverter circuit that outputs a wave voltage; a filter circuit that is connected to an output side of the inverter circuit and that removes a high-frequency component output from the inverter circuit and outputs a low-frequency substantially sine-wave voltage between output terminals; A plurality of current transformers having a saturable characteristic and having a line and an output winding, and an input winding connected in series between output terminals of the filter circuit; respectively connected to both ends of the output windings of the plurality of current transformers A plurality of substantially linear loads; an instantaneous value detection circuit for detecting an instantaneous value of an output current of the inverter circuit and / or an output current of the filter circuit; The on / off ratio of the main switch element is varied so that the instantaneous value of the detected output current matches a preset reference current waveform value, and the output current supplied to the load is controlled to be a constant current. A control circuit;
Is provided.
【００２０】瞬時値検出回路が検出した出力電流の瞬時
値と予め設定された基準電流波形値とが一致するように
制御するとは、基準電流波形値に瞬時値を一致させる他
に、基準電流波形値に瞬時値を近づけるように制御する
ことも包含される。Controlling so that the instantaneous value of the output current detected by the instantaneous value detection circuit matches a preset reference current waveform value means that the instantaneous value matches the reference current waveform value and the reference current waveform value. Control to bring the instantaneous value closer to the value is also included.
【００２１】インバータ回路の出力電流および／または
フィルタ回路の出力電流の瞬時値を検出することの意味
は、インバータ回路の出力電流の瞬時値、フィルタ回路
の出力電流の瞬時値のうち、少なくとも一方を検出する
ことである。Detecting the instantaneous value of the output current of the inverter circuit and / or the output current of the filter circuit means that at least one of the instantaneous value of the output current of the inverter circuit and the instantaneous value of the output current of the filter circuit is detected. It is to detect.
【００２２】本発明によれば、瞬時値検出回路が出力電
流の瞬時値を検出し、負荷が断芯や短絡などをして出力
電流が急変したときに、制御回路は、瞬時値検出回路が
検出した出力電流の瞬時値と予め設定された基準電流波
形値とが一致するように、主スイッチ素子のオンオフ比
率を可変させるので、負荷に供給される出力電流は過渡
応答性が良好となって定電流制御される。According to the present invention, the instantaneous value detection circuit detects the instantaneous value of the output current, and when the output current changes suddenly due to disconnection or short circuit of the load, the control circuit sets the instantaneous value detection circuit to Since the on / off ratio of the main switch element is varied so that the detected instantaneous value of the output current matches a preset reference current waveform value, the output current supplied to the load has a good transient response. Constant current control is performed.
【００２３】請求項３に記載の定電流電源装置の発明
は、直流電源と；直流電源に接続されると共に、主スイ
ッチ素子を備え、主スイッチ素子のスイッチング動作に
よって高周波成分とともに低周波の略正弦波電圧を出力
端子間に出力するインバータ回路と；インバータ回路の
出力側に接続され、インバータ回路から出力された高周
波成分を除去して低周波の略正弦波電圧を出力端子間に
出力するフィルタ回路と；入力巻線および出力巻線を有
し、フィルタ回路の出力端子間に入力巻線が直列接続さ
れた可飽和特性を有する複数のカレントトランスと；複
数のカレントトランスの出力巻線の両端に各々接続され
た複数の略線形な負荷と；インバータ回路の出力電流お
よび／またはフィルタ回路の出力電流の瞬時値を検出す
る瞬時値検出回路と；インバータ回路の出力電流および
／またはフィルタ回路の出力電流の実効値または平均値
を検出する電流値検出回路と；電流値検出回路が検出し
た出力電流の実効値または平均値と予め設定された基準
値との比較値に対して、基準正弦波電圧を乗算して出力
する乗算手段と；瞬時値検出回路が検出した出力電流の
瞬時値と乗算手段の出力値とが一致するように、主スイ
ッチ素子のオンオフ比率を可変させ、負荷に供給される
出力電流が定電流となるように制御する制御手段と；を
具備している。According to a third aspect of the present invention, there is provided a constant-current power supply device, comprising: a DC power supply; a main switch element connected to the DC power supply; Circuit that outputs a wave voltage between output terminals; a filter circuit that is connected to the output side of the inverter circuit and that removes a high-frequency component output from the inverter circuit and outputs a low-frequency substantially sinusoidal voltage between the output terminals. A plurality of saturable current transformers having an input winding and an output winding, the input windings being connected in series between output terminals of a filter circuit; and at both ends of the output windings of the plurality of current transformers A plurality of substantially linear loads respectively connected thereto; an instantaneous value detection circuit for detecting an instantaneous value of an output current of the inverter circuit and / or an output current of the filter circuit; A current value detection circuit for detecting an effective value or an average value of the output current of the inverter circuit and / or the output current of the filter circuit; an effective value or an average value of the output current detected by the current value detection circuit and a preset reference value Multiplying means for multiplying the comparison value with the reference sine wave voltage and outputting the result; and a main switch element such that the instantaneous value of the output current detected by the instantaneous value detection circuit matches the output value of the multiplying means. And control means for controlling the output current supplied to the load to be a constant current by varying the on / off ratio of the load.
【００２４】乗算手段および制御手段はマイコンで構成
され、基準値，定電流制御方法などのプログラム化によ
り、負荷に供給される出力電流を定電流制御するように
してもよい。The multiplication means and the control means may be constituted by a microcomputer, and the output current supplied to the load may be controlled by a constant current by programming a reference value, a constant current control method, and the like.
【００２５】瞬時値検出回路が検出した出力電流の瞬時
値と乗算手段の乗算値とが一致するように制御すると
は、乗算値に瞬時値を一致させる他に、乗算値に瞬時値
を近づけるように制御することも包含される。Controlling the instantaneous value of the output current detected by the instantaneous value detection circuit so as to match the multiplied value of the multiplying means means not only making the instantaneous value equal to the multiplied value but also bringing the instantaneous value closer to the multiplied value. Control is also included.
【００２６】本発明によれば、瞬時値検出回路が出力電
流の瞬時値を検出し、電流値検出回路が出力電流の実効
値または平均値を検出し、乗算手段は、出力電流の実効
値または平均値と予め設定された基準値との比較値に対
して基準正弦波電圧を乗算し、負荷が断芯や短絡などを
して出力電流が急変したときに、制御手段は、瞬時値検
出回路が検出した出力電流の瞬時値と乗算手段の乗算値
とが一致するように、主スイッチ素子のオンオフ比率を
可変させるので、負荷に供給される出力電流は定常特
性、過渡特性が良好に定電流制御される。According to the present invention, the instantaneous value detection circuit detects the instantaneous value of the output current, the current value detection circuit detects the effective value or average value of the output current, and the multiplying means detects the effective value or the output current. When the output current abruptly changes by multiplying the comparison value between the average value and a preset reference value by the reference sine wave voltage, and the load is disconnected or short-circuited, the control means includes an instantaneous value detection circuit. The on / off ratio of the main switch element is varied so that the instantaneous value of the detected output current matches the multiplied value of the multiplication means. Controlled.
【００２７】請求項４に記載の定電流電源装置の発明
は、請求項２または３記載の定電流電源装置において、
フィルタ回路は、インバータ回路の出力側に並列的に接
続されたキャパシタンス素子と、インバータ回路の出力
側およびキャパシタンス素子の間に介挿されたインダク
タンス素子とから構成され、瞬時値検出回路は、インダ
クタンス素子に流れる電流の瞬時値を検出する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a constant current power supply according to the second or third aspect.
The filter circuit includes a capacitance element connected in parallel to the output side of the inverter circuit, and an inductance element inserted between the output side of the inverter circuit and the capacitance element. The instantaneous value of the current flowing through the switch is detected.
【００２８】本発明によれば、瞬時値検出回路は、イン
ダクタンス素子に流れる電流の瞬時値を検出するので、
定電流制御の安定度が向上すると共に、負荷急変時の過
渡応答性が向上する。According to the present invention, since the instantaneous value detection circuit detects the instantaneous value of the current flowing through the inductance element,
The stability of the constant current control is improved, and the transient response at the time of sudden load change is improved.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図１〜図１５を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００３０】まず、第１の実施形態（請求項１に対応す
る。）について説明する。First, a first embodiment (corresponding to claim 1) will be described.
【００３１】図１〜図８は、本発明の第１の実施形態を
示す定電流電源装置の回路図である。図中、１は定電流
電源装置、２は直流電源、３はインバータ回路、４はフ
ィルタ回路、５はカレントトランス、６は負荷、７は電
流値検出回路、８は制御回路である。FIGS. 1 to 8 are circuit diagrams of a constant current power supply device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a constant current power supply, 2 is a DC power supply, 3 is an inverter circuit, 4 is a filter circuit, 5 is a current transformer, 6 is a load, 7 is a current value detection circuit, and 8 is a control circuit.
【００３２】図１において、定電流電源装置１のインバ
ータ回路３は、直流電源２に接続されている。インバー
タ回路３は、主スイッチ素子としての伝導度変調型電界
効果トランジスタ（ＩＧＢＴ）Ｔｒ１〜Ｔｒ４を備え、
これらのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４をフルブリッジ形
に接続して構成している。すなわち、トランジスタＴｒ
１およびトランジスタＴｒ２の直列回路と、トランジス
タＴｒ３およびトランジスタＴｒ４の直列回路とが直流
電源２に並列的に接続され、トランジスタＴｒ１および
トランジスタＴｒ２の接続点ａと、トランジスタＴｒ３
およびトランジスタＴｒ４の接続点ｂとの間に出力側が
形成されている。そして、各々のトランジスタＴｒ１〜
Ｔｒ４のゲート，エミッタ間は、駆動回路９に接続され
ている。駆動回路９はゲート，エミッタ間に駆動電圧を
印加してトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４をスイッチング動
作させる。また、制御回路８によって、トランジスタＴ
ｒ１およびトランジスタＴｒ４は同時にスイッチング動
作され、トランジスタＴｒ２およびトランジスタＴｒ３
は同時にスイッチング動作されると共に、トランジスタ
Ｔｒ１およびトランジスタＴｒ４と、トランジスタＴｒ
２およびトランジスタＴｒ３は、交互に所定周波数でス
イッチング動作される。インバータ回路３は、トランジ
スタＴｒ１〜Ｔｒ４のスイッチング動作によって、図２
（ａ）に示すように、高周波成分とともに低周波の略正
弦波電圧を出力する。すなわち、低周波の略正弦波電圧
に高周波成分が重畳された高周波電圧を出力する。ここ
で、略正弦波電圧とは、正弦波電圧あるいは正弦波に近
似する波形を有する電圧を意味する。In FIG. 1, the inverter circuit 3 of the constant current power supply 1 is connected to the DC power supply 2. The inverter circuit 3 includes conductivity modulation type field effect transistors (IGBT) Tr1 to Tr4 as main switch elements,
These transistors Tr1 to Tr4 are connected in a full bridge configuration. That is, the transistor Tr
1 and a series circuit of the transistor Tr2 and a series circuit of the transistor Tr3 and the transistor Tr4 are connected in parallel to the DC power source 2, and a connection point a of the transistor Tr1 and the transistor Tr2 is connected to the transistor Tr3.
An output side is formed between the transistor and the connection point b of the transistor Tr4. Then, each of the transistors Tr1 to Tr1
The drive circuit 9 is connected between the gate and the emitter of Tr4. The drive circuit 9 applies a drive voltage between the gate and the emitter to switch the transistors Tr1 to Tr4. The control circuit 8 controls the transistor T
r1 and the transistor Tr4 are simultaneously switched, and the transistors Tr2 and Tr3
Are simultaneously switched, and the transistors Tr1 and Tr4 and the transistor Tr
2 and the transistor Tr3 are alternately switched at a predetermined frequency. The inverter circuit 3 performs the switching operation of the transistors Tr1 to Tr4 to operate as shown in FIG.
As shown in (a), a low frequency substantially sinusoidal voltage is output together with a high frequency component. That is, it outputs a high-frequency voltage in which a high-frequency component is superimposed on a low-frequency substantially sinusoidal voltage. Here, the substantially sine wave voltage means a sine wave voltage or a voltage having a waveform approximating a sine wave.
【００３３】フィルタ回路４は、インダクタンス素子と
してのインダクタＬ１およびキャパシタンス素子として
のコンデンサＣ１から構成され、インダクタＬ１および
コンデンサＣ１の直列回路の両端を入力側、コンデンサ
Ｃ１の両端を出力側としている。そして、フィルタ回路
４の入力側は、インバータ回路３の出力側に接続されて
いる。そして、フィルタ回路４は、図２（ｂ）に示すよ
うに、インバータ回路３から出力された高周波電圧（図
２（ａ））より高周波成分を除去して低周波の略正弦波
電圧を出力端子４ａ，４ｂ間に出力する。The filter circuit 4 comprises an inductor L1 as an inductance element and a capacitor C1 as a capacitance element. Both ends of a series circuit of the inductor L1 and the capacitor C1 are on the input side, and both ends of the capacitor C1 are on the output side. The input side of the filter circuit 4 is connected to the output side of the inverter circuit 3. Then, as shown in FIG. 2B, the filter circuit 4 removes a high-frequency component from the high-frequency voltage (FIG. 2A) output from the inverter circuit 3 and outputs a low-frequency substantially sine-wave voltage to an output terminal. Output between 4a and 4b.
【００３４】フィルタ回路４の出力端子４ａ，４ｂ間に
は、トランスＴの１次巻線Ｔａの両端が接続されてい
る。１次巻線Ｔａの両端には略正弦波電圧が印加される
ので、１次巻線Ｔａに略正弦波電流が流れる。この略正
弦波電流は、１次巻線Ｔａと２次巻線Ｔｂの巻数比に応
じた略正弦波電流（例えば、６．６Ａ）となって２次巻
線Ｔｂに流れる。Both ends of the primary winding Ta of the transformer T are connected between the output terminals 4a and 4b of the filter circuit 4. Since a substantially sinusoidal voltage is applied to both ends of the primary winding Ta, a substantially sinusoidal current flows through the primary winding Ta. This substantially sinusoidal current flows into the secondary winding Tb as a substantially sinusoidal current (for example, 6.6 A) corresponding to the turns ratio between the primary winding Ta and the secondary winding Tb.
【００３５】複数のカレントトランス５，…，５は入力
巻線５ａ，…，５ａおよび出力巻線５ｂ，…，５ｂを有
し、入力巻線５ａ，…，５ａが直列接続されてトランス
Ｔの２次巻線Ｔｂの両端に接続されている。トランスＴ
はフィルタ回路４の出力端子４ａ，４ｂ間に接続されて
いるので、直列接続されたカレントトランス５，…，５
の入力巻線５ａ，…，５ａは、フィルタ回路４の出力端
子４ａ，４ｂ間に接続されることになる。カレントトラ
ンス５，…，５は可飽和特性を有し、入力巻線５ａ，
…，５ａに電流が流れている状態で、出力巻線５ｂ，
…，５ｂの両端間が開放すると、磁心が飽和して入力巻
線５ａ，…，５ａのインピーダンスが低下するものであ
る。The plurality of current transformers 5, ..., 5 have input windings 5a, ..., 5a and output windings 5b, ..., 5b. The input windings 5a, ..., 5a are connected in series to form a transformer T. It is connected to both ends of the secondary winding Tb. Transformer T
Are connected between the output terminals 4a and 4b of the filter circuit 4 so that the current transformers 5,.
, 5a are connected between the output terminals 4a, 4b of the filter circuit 4. The current transformers 5,..., 5 have saturable characteristics, and the input windings 5a,
, 5a, and the output windings 5b,
, 5b are open, the magnetic core is saturated and the impedance of the input windings 5a,..., 5a decreases.
【００３６】カレントトランス５，…，５の出力巻線５
ｂ，…，５ｂの両端には、各々、略線形な負荷としての
電球６，…，６が図示しない電源端子を介して接続され
ている。The output windings 5 of the current transformers 5,.
, 5b are connected to light bulbs 6,..., 6 as substantially linear loads via power supply terminals (not shown), respectively.
【００３７】そして、カレントトランス５，…，５の入
力巻線５ａ，…，５ａ側には、電流検出器１０が設けら
れている。そして、電流検出器１０はＲＭＳ変換器１１
に接続されている。電流検出器１０は電球６，…，６に
供給されるフィルタ回路４の出力電流を検出し、ＲＭＳ
変換器１１は電流検出器１０によって検出された出力電
流の実効値を算出する。電流検出器１０およびＲＭＳ変
換器１１によって、電流値検出回路７が構成されてい
る。A current detector 10 is provided on the input windings 5a,..., 5a side of the current transformers 5,. And the current detector 10 is an RMS converter 11
It is connected to the. The current detector 10 detects the output current of the filter circuit 4 supplied to the bulbs 6,.
The converter 11 calculates the effective value of the output current detected by the current detector 10. The current detector 10 and the RMS converter 11 constitute a current value detection circuit 7.
【００３８】ＲＭＳ変換器１１の出力端子は、誤差増幅
器１２の反転入力端子に接続されており、ＲＭＳ変換器
１１によって算出された実効値は、この反転入力端子に
入力される。一方、誤差増幅器１２の非反転入力端子に
は、基準電源Ｒｅｆ１が接続されて基準電圧（基準値）
が入力されている。誤差増幅器１２は、ＲＭＳ変換器１
１によって算出された実効値と基準電源Ｒｅｆ１の基準
値とを比較し、その差分（比較値）を増幅して制御回路
８に出力する。The output terminal of the RMS converter 11 is connected to the inverting input terminal of the error amplifier 12, and the effective value calculated by the RMS converter 11 is input to the inverting input terminal. On the other hand, a reference power supply Ref1 is connected to a non-inverting input terminal of the error amplifier 12, and a reference voltage (reference value)
Is entered. The error amplifier 12 is an RMS converter 1
1 is compared with the reference value of the reference power supply Ref1, and the difference (comparison value) is amplified and output to the control circuit 8.
【００３９】制御回路８はパルス幅変調回路１３および
乗算回路１４を含んで構成され、乗算回路１４の一方の
入力端子に誤差増幅器１２から出力された差分（比較
値）が入力される。そして、乗算回路１４の他方の入力
端子には、基準正弦波電源１５の低周波の基準正弦波電
圧が入力される。乗算回路１４は、誤差増幅器１２から
出力された差分と基準正弦波電圧とを乗算して乗算値を
パルス幅変調回路１３に出力する。The control circuit 8 includes a pulse width modulation circuit 13 and a multiplication circuit 14. The difference (comparison value) output from the error amplifier 12 is input to one input terminal of the multiplication circuit 14. The low-frequency reference sine wave voltage of the reference sine wave power supply 15 is input to the other input terminal of the multiplication circuit 14. The multiplication circuit 14 multiplies the difference output from the error amplifier 12 by the reference sine wave voltage and outputs a multiplied value to the pulse width modulation circuit 13.
【００４０】パルス幅変調回路１３は、乗算回路１４か
ら出力された乗算値に応じて、トランジスタＴｒ１およ
びトランジスタＴｒ４、トランジスタＴｒ２およびトラ
ンジスタＴｒ３のオンオフ比率を可変する制御信号を駆
動回路９に送出する。すなわち、パルス幅変調回路１３
は、ＲＭＳ変換器１１によって算出された実効値と基準
電源Ｒｅｆ１の基準値との差分に応じて、継続してオン
オフ比率を可変する制御信号を駆動回路９に送出する。
この結果、負荷である電球６，…，６に供給される電流
がほぼ一定となり、出力電流は定電流制御されることに
なる。The pulse width modulation circuit 13 sends a control signal for varying the on / off ratio of the transistors Tr1 and Tr4, the transistor Tr2 and the transistor Tr3 to the drive circuit 9 according to the multiplied value output from the multiplication circuit 14. That is, the pulse width modulation circuit 13
Sends a control signal to the drive circuit 9 that continuously varies the on / off ratio in accordance with the difference between the effective value calculated by the RMS converter 11 and the reference value of the reference power supply Ref1.
As a result, the current supplied to the bulbs 6,..., 6 as loads becomes substantially constant, and the output current is controlled at a constant current.
【００４１】次に、図１の定電流電源装置１の作用につ
いて述べる。Next, the operation of the constant current power supply device 1 shown in FIG. 1 will be described.
【００４２】直流電源２が投入されると、カレントトラ
ンス５，…，５の入力巻線５ａ，…，５ａに低周波、例
えば５０Ｈｚの略正弦波電流が流れて電球６，…，６が
点灯する。そして、略正弦波電流は、制御回路８によ
り、例えば６．６Ａの定電流に制御される。When the DC power supply 2 is turned on, a substantially sine-wave current of a low frequency, for example, 50 Hz flows through the input windings 5a,..., 5a of the current transformers 5,. I do. The substantially sinusoidal current is controlled by the control circuit 8 to a constant current of, for example, 6.6A.
【００４３】電球６，…，６のいずれか一つの電源端子
間が短絡あるいは断芯して、カレントトランス５の出力
巻線５ｂの両端が短絡あるいは開放すると、カレントト
ランス５，…，５の入力巻線５ａ，…，５ａに流れる出
力電流は、短絡のときには増加し、開放のときには減少
する。すると、誤差増幅器１２での電流値検出回路７で
検出された実効値と基準電源Ｒｅｆ１の基準値との比較
において、大きな差分が発生する。この差分は、乗算回
路１４で基準正弦波電圧が乗算された後、パルス幅変調
回路１３に送出される。パルス幅変調回路１３は、差分
が零となるようにあるいは零に近づくように、トランジ
スタＴｒ１およびトランジスタＴｒ４、トランジスタＴ
ｒ２およびトランジスタＴｒ３のオンオフ比率を可変す
る制御信号を駆動回路９に送出する。駆動回路９は、こ
の制御信号により、トランジスタＴｒ１およびトランジ
スタＴｒ４、トランジスタＴｒ２およびトランジスタＴ
ｒ３を駆動させる。これにより、電球６，…，６に流れ
る出力電流が定電流（６．６Ａ）に制御される。When the power supply terminal of any one of the bulbs 6,..., 6 is short-circuited or disconnected, and both ends of the output winding 5b of the current transformer 5 are short-circuited or opened, the input of the current transformers 5,. The output current flowing through the windings 5a,..., 5a increases when short-circuited and decreases when open. Then, a large difference occurs in the comparison between the effective value detected by the current value detection circuit 7 in the error amplifier 12 and the reference value of the reference power supply Ref1. This difference is sent to the pulse width modulation circuit 13 after being multiplied by the reference sine wave voltage in the multiplication circuit 14. The pulse width modulation circuit 13 controls the transistors Tr1 and Tr4 and the transistor T4 so that the difference becomes zero or approaches zero.
A control signal for varying the on / off ratio of r2 and the transistor Tr3 is sent to the drive circuit 9. The drive circuit 9 uses the control signal to control the transistors Tr1 and Tr4, the transistor Tr2 and the transistor T2.
Drive r3. Thus, the output current flowing through the bulbs 6,..., 6 is controlled to a constant current (6.6 A).
【００４４】図３は、電球６，…，６に短絡が発生した
ときの定電流制御による出力電流の変化を示す。図中、
ｃ点において短絡が発生し、その直後に大きな電流が流
れ、約１００ミリ秒でほぼ定電流化される。短絡発生
後、約１００ミリ秒を要して定電流化されるので、過渡
応答性は遅いと言える。FIG. 3 shows a change in output current by constant current control when a short circuit occurs in the electric bulbs 6,. In the figure,
A short circuit occurs at point c, and immediately after that, a large current flows, and the current becomes almost constant in about 100 milliseconds. After the occurrence of the short circuit, constant current is required for about 100 milliseconds, so that it can be said that the transient response is slow.
【００４５】また、図４は、電球６，…，６に断芯が発
生したときの定電流制御による出力電圧、出力電流の変
化を示す。出力電圧の跳ね上がりは小さいので、構成部
品に印加される電圧ストレスが小さく、耐圧の高い部品
は必要としない。FIG. 4 shows changes in output voltage and output current by constant current control when the bulbs 6,. Since the rise of the output voltage is small, the voltage stress applied to the components is small, and components with a high withstand voltage are not required.
【００４６】また、図５は、電球６，…，６の容量（負
荷容量）に対する定電流制御による出力電流（負荷電
流）の変化を示す。負荷容量は、例えば、２ｋＶＡの定
格容量の定電流電源装置１では、２００Ｗの電球６，
…，６を１０個接続すれば１００％、４個接続すれば４
０％であることを示している。そして、図中、で示す
曲線が本説明の定電流電源装置１の定電流制御を示す。
負荷容量が減少しても、ほぼ一定に定電流制御（６．６
Ａ）されるが、大部分の電球６，…，６が短絡などして
負荷容量が１０％以下になると、定電流制御は異常状態
となる。FIG. 5 shows a change in the output current (load current) by the constant current control with respect to the capacity (load capacity) of the bulbs 6,. The load capacity is, for example, in the constant current power supply 1 having a rated capacity of 2 kVA,
…, 100% if 10 are connected, 4 if 4 are connected
0%. In the figure, the curve indicated by indicates the constant current control of the constant current power supply device 1 of the present description.
Even if the load capacity decreases, the constant current control is almost constant (6.6).
A) However, if most of the bulbs 6,..., 6 are short-circuited and the load capacity becomes 10% or less, the constant current control becomes abnormal.
【００４７】上述したように、電流値検出回路７が出力
電流を検出し、負荷としての電球６，…，６が断芯や短
絡などをして出力電流が急変したときに、制御回路８
は、電流値検出回路７が検出した出力電流の平均値と予
め設定された基準電源Ｒｅｆ１の基準値とが一致するよ
うに、主スイッチ素子Ｔｒ１〜Ｔｒ４のオンオフ比率を
可変させるので、電球６，…，６に供給される出力電流
はほぼ定常的に定電流制御される。As described above, the current value detection circuit 7 detects the output current, and when the output current suddenly changes due to disconnection or short-circuit of the bulbs 6,.
Changes the on / off ratio of the main switch elements Tr1 to Tr4 so that the average value of the output current detected by the current value detection circuit 7 matches the preset reference value of the reference power supply Ref1. The output current supplied to... 6 is almost constantly controlled at a constant current.
【００４８】図６に示す定電流電源装置１６は、図１に
示す定電流電源装置１において、電流検出器１０（電流
値検出回路７）をトランスＴの入力巻線Ｔａ側とフィル
タ回路４の出力側の間に設けたものである。複数の電球
６，…，６に定電流（例えば、６．６Ａ）を流すので、
トランスＴの出力巻線Ｔｂの両端には高電圧を発生させ
る必要がある。すなわち、トランスＴは昇圧トランスで
あり、例えば、入力電圧２００Ｖ、出力電圧４５４５Ｖ
である。電流検出器１０（電流値検出回路７）は低圧側
に設けられるので、耐圧の低い回路部品を用いることが
でき、低コスト化できる。The constant current power supply 16 shown in FIG. 6 is different from the constant current power supply 1 shown in FIG. 1 in that the current detector 10 (current value detection circuit 7) is connected to the input winding Ta side of the transformer T and the filter circuit 4 It is provided between the output sides. Since a constant current (for example, 6.6 A) flows through the plurality of light bulbs 6,.
It is necessary to generate a high voltage across the output winding Tb of the transformer T. That is, the transformer T is a step-up transformer, for example, an input voltage of 200 V and an output voltage of 4545 V
It is. Since the current detector 10 (current value detection circuit 7) is provided on the low voltage side, circuit components with low withstand voltage can be used, and the cost can be reduced.
【００４９】図７に示す定電流電源装置１７は、図１に
示す定電流電源装置１において、フィルタ回路４をトラ
ンスＴの出力側に設けたものである。低周波の略正弦波
電圧は、定電流電源装置１ではトランスＴの入力側で形
成され、定電流電源装置１７ではトランスＴの出力側で
形成される。また、図８に示す定電流電源装置１８は、
トランスＴをリーケージトランスＴ１で構成すると共
に、リーケージトランスＴ１の出力巻線Ｔｂをインダク
タンス素子としてのインダクタＬ２とし、出力巻線Ｔｂ
と並列的にキャパンタンス素子としてのキャパシタＣ２
を接続してフィルタ回路４を構成したものである。イン
ダクタＬ２を出力巻線Ｔｂと共用するので、回路構成が
簡素となる。A constant current power supply device 17 shown in FIG. 7 has a configuration in which the filter circuit 4 is provided on the output side of the transformer T in the constant current power supply device 1 shown in FIG. The low frequency substantially sinusoidal voltage is formed on the input side of the transformer T in the constant current power supply device 1 and is formed on the output side of the transformer T in the constant current power supply device 17. Further, the constant current power supply 18 shown in FIG.
The transformer T is composed of a leakage transformer T1, and the output winding Tb of the leakage transformer T1 is an inductor L2 as an inductance element, and the output winding Tb
In parallel with the capacitor C2 as a capacitance element
Are connected to form a filter circuit 4. Since the inductor L2 is shared with the output winding Tb, the circuit configuration is simplified.
【００５０】なお、図１，図６〜図８の定電流電源装置
１，１６，１７，１８において、電流検出器１０はイン
バータ回路３の出力側に設け、インバータ回路３の出力
電流を検出してもよい。この場合、ＲＭＳ変換器１１な
どに高周波成分を除去するフィルタ回路を設ける必要が
ある。また、ＲＭＳ変換器１１を用いずに平均値を算出
して平均値制御としてもよい。また、乗算回路１４は制
御回路８内に設けなくてもよく、独立して構成してもよ
い。In the constant current power supplies 1, 16, 17, and 18 shown in FIGS. 1, 6 to 8, the current detector 10 is provided on the output side of the inverter circuit 3 to detect the output current of the inverter circuit 3. You may. In this case, it is necessary to provide a filter circuit for removing high-frequency components in the RMS converter 11 and the like. Alternatively, the average value may be calculated without using the RMS converter 11 to perform the average value control. Further, the multiplying circuit 14 may not be provided in the control circuit 8 and may be configured independently.
【００５１】次に、本発明の第２の実施形態（請求項２
に対応する。）について説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
Corresponding to ) Will be described.
【００５２】図９は、本発明の第２の実施形態を示す定
電流電源装置の回路図である。なお、図１と同一部分に
は同一符号を付して説明は省略する。FIG. 9 is a circuit diagram of a constant current power supply according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００５３】図９に示す定電流電源装置１９は、図１に
示す定電流電源装置１において、カレントトランス５，
…，５の入力巻線５ａ，…，５ａ側に電流検出器２０ａ
を含む瞬時値検出回路２０を設け、瞬時値検出回路２０
が比較器２１の入力端子の一端（−）に接続され、比較
器２１の他方の入力端子（＋）には、基準正弦波電源１
５が接続されている。そして、比較器２１の出力端子
は、パルス幅変調回路１３に接続されている。そして、
パルス幅変調回路１３、比較器２１および基準正弦波電
源１５により制御回路２２が構成されている。The constant current power supply 19 shown in FIG. 9 differs from the constant current power supply 1 shown in FIG.
, 5 are connected to the current detector 20a on the side of the input windings 5a,.
Is provided, and the instantaneous value detection circuit 20 is provided.
Is connected to one end (−) of the input terminal of the comparator 21, and the other input terminal (+) of the comparator 21 is connected to the reference sine wave power supply 1.
5 is connected. The output terminal of the comparator 21 is connected to the pulse width modulation circuit 13. And
A control circuit 22 includes the pulse width modulation circuit 13, the comparator 21, and the reference sine wave power supply 15.
【００５４】瞬時値検出回路２０は、フィルタ回路４の
出力電流の瞬時値を検出して比較器２１に入力する。基
準正弦波電源１５は、予め設定された低周波、例えば５
０Ｈｚの基準電流波形値を比較器２１に入力する。比較
器２１は、出力電流の瞬時値と基準電流波形値を比較し
て、その差分を増幅してパルス幅変調回路１３に送出す
る。パルス幅変調回路１３は、出力電流の瞬時値と基準
電流波形値との差分に応じて、継続してオンオフ比率を
可変する制御信号を駆動回路９に送出する。この結果、
負荷である電球６，…，６に供給される電流がほぼ一定
となり、出力電流は定電流制御される。The instantaneous value detection circuit 20 detects the instantaneous value of the output current of the filter circuit 4 and inputs it to the comparator 21. The reference sine wave power supply 15 has a predetermined low frequency, for example, 5
The reference current waveform value of 0 Hz is input to the comparator 21. The comparator 21 compares the instantaneous value of the output current with the reference current waveform value, amplifies the difference, and sends the result to the pulse width modulation circuit 13. The pulse width modulation circuit 13 sends a control signal for continuously changing the on / off ratio to the drive circuit 9 according to the difference between the instantaneous value of the output current and the reference current waveform value. As a result,
The current supplied to the bulbs 6,..., 6 as loads is substantially constant, and the output current is controlled at a constant current.
【００５５】図１０は、電球６，…，６に短絡が発生し
たときの定電流制御による出力電流の変化を示す。図
中、ｄ点において短絡が発生している。短絡後、出力電
流は、約１０ミリ秒でほぼ定電流化される。すなわち、
過渡応答性が良好である。FIG. 10 shows a change in output current by constant current control when a short circuit occurs in the electric bulbs 6,. In the figure, a short circuit occurs at point d. After the short circuit, the output current becomes almost constant in about 10 milliseconds. That is,
Good transient response.
【００５６】また、図１１は、電球６，…，６に断芯が
発生したときの定電流制御による出力電圧、出力電流の
変化を示す。断芯時の出力電圧の跳ね上がりが大きい。
したがって、構成部品に対する電圧ストレスが増加する
ので、耐圧の高い回路部品を用いるなどの対策が必要と
なる。FIG. 11 shows changes in the output voltage and the output current by the constant current control when the light bulbs 6,... Large jump of output voltage at the time of disconnection.
Therefore, the voltage stress on the components increases, and it is necessary to take measures such as using circuit components having a high withstand voltage.
【００５７】また、図５ので示す曲線において示すよ
うに、電球６，…，６の容量（負荷容量）に対する定電
流制御は不完全となり、負荷容量が減少するにつれて負
荷電流は上昇していく。しかし、負荷容量に対して、お
おむね定電流制御される。As shown by the curve shown in FIG. 5, the constant current control for the capacities (load capacities) of the bulbs 6,..., 6 becomes incomplete, and the load current increases as the load capacities decrease. However, constant current control is generally performed for the load capacity.
【００５８】上述したように、瞬時値検出回路２０が出
力電流の瞬時値を検出し、負荷としての電球６，…，６
が断芯や短絡などをして出力電流が急変したときに、制
御回路２２は、瞬時値検出回路２０が検出した出力電流
の瞬時値と予め設定された基準正弦波電源１５の基準電
流波形値とが一致するように、主スイッチ素子Ｔｒ１〜
Ｔｒ４のオンオフ比率を可変させるので、電球６，…，
６に供給される出力電流は過渡応答性が良好となって定
電流制御される。As described above, the instantaneous value detection circuit 20 detects the instantaneous value of the output current and outputs the electric bulbs 6,.
When the output current suddenly changes due to disconnection or short circuit, the control circuit 22 determines the instantaneous value of the output current detected by the instantaneous value detection circuit 20 and the preset reference current waveform value of the reference sine wave power supply 15. So that the main switch elements Tr1 to Tr1
Since the on / off ratio of Tr4 is variable, light bulbs 6,.
The output current supplied to 6 has a good transient response and is controlled by constant current.
【００５９】なお、電流検出器２０ａを含む瞬時値検出
回路２０は、図６と同様に、トランスＴの入力巻線Ｔａ
側とフィルタ回路４の出力側の間に設けてもよい。ま
た、フィルタ回路４は、図７および図８と同様に、トラ
ンスＴの出力側に設けたり、リーケージトランスＴ１の
出力巻線Ｔｂを用いて構成してもよいものである。The instantaneous value detection circuit 20 including the current detector 20a is connected to the input winding Ta of the transformer T in the same manner as in FIG.
And the output side of the filter circuit 4. 7 and 8, the filter circuit 4 may be provided on the output side of the transformer T or may be configured by using the output winding Tb of the leakage transformer T1.
【００６０】次に、本発明の第３の実施形態（請求項３
に対応する。）について説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described.
Corresponding to ) Will be described.
【００６１】図１２は、本発明の第３の実施形態を示す
定電流電源装置の回路図である。なお、図１および図９
と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。FIG. 12 is a circuit diagram of a constant current power supply according to a third embodiment of the present invention. 1 and FIG.
The same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
【００６２】図１２に示す定電流電源装置２３は、図１
に示す定電流電源装置１において、カレントトランス
５，…，５の入力巻線５ａ，…，５ａ側に電流検出器２
０ａを含む瞬時値検出回路２０を設け、瞬時値検出回路
２０が比較器２１の入力端子の一端（−）に接続され、
比較器２１の他方の入力端子（＋）には、乗算手段とし
ての乗算器１４の出力端子が接続されている。そして、
比較器２１の出力端子は、パルス幅変調回路１３に接続
されている。そして、パルス幅変調回路１３および比較
器２１により制御手段としての制御回路２４が構成され
ている。The constant current power supply 23 shown in FIG.
In the constant current power supply device 1 shown in FIG. 1, a current detector 2 is connected to the input windings 5a,.
0a is provided, the instantaneous value detection circuit 20 is connected to one end (−) of the input terminal of the comparator 21,
The other input terminal (+) of the comparator 21 is connected to the output terminal of the multiplier 14 as a multiplication means. And
The output terminal of the comparator 21 is connected to the pulse width modulation circuit 13. The pulse width modulation circuit 13 and the comparator 21 constitute a control circuit 24 as control means.
【００６３】瞬時値検出回路２０は、フィルタ回路４の
出力電流の瞬時値を検出して比較器２１の一方の入力端
子（−）に入力する。また、比較器２１の他方の入力端
子（＋）には、乗算回路１４の出力値、すなわち、誤差
増幅器１２から出力された差分と基準正弦波電源１５の
基準正弦波電圧との乗算値が入力される。比較器２１
は、フィルタ回路４の出力電流の瞬時値と乗算回路１４
の乗算値とを比較して、その差分を増幅してパルス幅変
調回路１３に送出する。パルス幅変調回路１３は、出力
電流の瞬時値と乗算値の差分に応じて、継続してオンオ
フ比率を可変する制御信号を駆動回路９に送出する。こ
の結果、負荷である電球６，…，６に供給される電流が
ほぼ一定となり、出力電流は定電流制御される。The instantaneous value detection circuit 20 detects the instantaneous value of the output current of the filter circuit 4 and inputs it to one input terminal (-) of the comparator 21. The other input terminal (+) of the comparator 21 receives an output value of the multiplication circuit 14, that is, a multiplication value of the difference output from the error amplifier 12 and the reference sine wave voltage of the reference sine wave power supply 15. Is done. Comparator 21
Is the instantaneous value of the output current of the filter circuit 4 and the multiplication circuit 14
, And amplifies the difference and sends it to the pulse width modulation circuit 13. The pulse width modulation circuit 13 sends to the drive circuit 9 a control signal that continuously varies the on / off ratio according to the difference between the instantaneous value of the output current and the multiplied value. As a result, the current supplied to the bulbs 6,..., 6 as loads is substantially constant, and the output current is controlled at a constant current.
【００６４】図１３は、電球６，…，６に短絡が発生し
たときの定電流制御による出力電流の変化を示す。図
中、ｅ点において短絡が発生している。過渡応答性が良
好であり、ほぼ１サイクルで定電流化、定常状態とな
る。また、図１４は、電球６，…，６に断芯が発生した
ときの定電流制御による出力電圧、出力電流の変化を示
す。断芯時の出力電圧の跳ね上がりは、図４に示した跳
ね上がりと図１１に示した跳ね上がりの中間である。ま
た、図５ので示す曲線において示すように、電球６，
…，６の容量（負荷容量）に対する定電流制御は安定的
で良好なものとなる。FIG. 13 shows a change in output current by constant current control when a short circuit occurs in the electric bulbs 6,. In the figure, a short circuit has occurred at point e. The transient response is good, and the current becomes constant and the steady state occurs in almost one cycle. FIG. 14 shows changes in the output voltage and the output current by constant current control when the bulbs 6,. The jump of the output voltage at the time of disconnection is between the jump shown in FIG. 4 and the jump shown in FIG. In addition, as shown by the curve shown in FIG.
The constant current control for the capacity (load capacity) of... 6 is stable and good.
【００６５】上述したように、瞬時値検出回路２０が出
力電流の瞬時値を検出し、電流値検出回路７が出力電流
の実効値を検出し、乗算回路１４は、出力電流の実効値
と予め設定された基準値との比較値に対して基準正弦波
電源１５の基準正弦波電圧を乗算し、負荷としての電球
６，…，６が断芯や短絡などをして出力電流が急変した
ときに、制御回路２４は、瞬時値検出回路２０が検出し
た出力電流の瞬時値と乗算回路１４の乗算値とが一致す
るように、主スイッチ素子Ｔｒ１〜Ｔｒ４のオンオフ比
率を可変させるので、電球６，…，６に供給される出力
電流は定常的にかつ過渡応答性が良好に定電流制御され
る。As described above, the instantaneous value detection circuit 20 detects the instantaneous value of the output current, the current value detection circuit 7 detects the effective value of the output current, and the multiplication circuit 14 determines the effective value of the output current in advance. When the output current suddenly changes due to multiplication of the comparison value with the set reference value by the reference sine wave voltage of the reference sine wave power supply 15, and the bulbs 6,... The control circuit 24 varies the on / off ratio of the main switch elements Tr1 to Tr4 so that the instantaneous value of the output current detected by the instantaneous value detection circuit 20 and the multiplication value of the multiplication circuit 14 match. ,... 6 are constantly and constantly controlled with a good transient response.
【００６６】なお、電流検出器１０を含む電流値検出回
路７および電流検出器２０ａを含む瞬時値検出回路２０
は、図６と同様に、トランスＴの入力巻線Ｔａ側とフィ
ルタ回路４の出力側の間に設けてもよい。また、フィル
タ回路４は、図７および図８と同様に、トランスＴの出
力側に設けたり、リーケージトランスＴ１の出力巻線Ｔ
ｂを用いて構成してもよいものである。The current value detection circuit 7 including the current detector 10 and the instantaneous value detection circuit 20 including the current detector 20a
May be provided between the input winding Ta side of the transformer T and the output side of the filter circuit 4 as in FIG. 7 and 8, the filter circuit 4 is provided on the output side of the transformer T or the output winding T of the leakage transformer T1.
b may be used.
【００６７】次に、本発明の第４の実施形態（請求項４
に対応する。）について説明する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
Corresponding to ) Will be described.
【００６８】図１５は、本発明の第４の実施形態を示す
定電流電源装置の回路図である。なお、図１２と同一部
分には同一符号を付して説明は省略する。FIG. 15 is a circuit diagram of a constant current power supply according to a fourth embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００６９】図１５に示す定電流電源装置２５は、図１
２に示す定電流電源装置２３において、瞬時値検出回路
２０をインダクタンス素子としてのインダクタＬ１に流
れる電流の瞬時値を検出する位置に設けたものである。
そして、瞬時値検出回路２０は、フィルタ回路２６を介
して比較器２１の一方の入力端子（−）に接続されてい
る。瞬時値検出回路２０は、インバータ回路３から出力
された高周波電流を検出し、フィルタ回路２６は、この
高周波電流より高周波成分を除去して略正弦波電流を比
較器２１に入力させる。The constant current power supply 25 shown in FIG.
In the constant current power supply device 23 shown in FIG. 2, an instantaneous value detection circuit 20 is provided at a position for detecting an instantaneous value of a current flowing through an inductor L1 as an inductance element.
The instantaneous value detection circuit 20 is connected to one input terminal (-) of the comparator 21 via the filter circuit 26. The instantaneous value detection circuit 20 detects the high-frequency current output from the inverter circuit 3, and the filter circuit 26 removes high-frequency components from the high-frequency current and inputs a substantially sinusoidal current to the comparator 21.
【００７０】インバータ回路３の出力フィルタとしての
フィルタ回路４は、インダクタＬ１およびコンデンサＣ
１で構成されているので、位相の回転がある。瞬時電流
制御の電流帰還を出力電流から行うと、フィルタ回路４
の通過後では高周波域の位相回転が大きく、安定に深い
帰還をかけることができない。これに対し、フィルタ回
路４の入力側では位相回転が少なく、安定に深い帰還を
かけることができる。したがって、電球６，…，６の断
芯、短絡等の負荷急変時の過渡特性を向上することがで
きる。また、位相補償のために、コンデンサＣ１の電流
を検出する必要がないので、検出用の部品が不要とな
り、低コストとなる。The filter circuit 4 as an output filter of the inverter circuit 3 includes an inductor L1 and a capacitor C
Since there is one, there is a phase rotation. When the current feedback of the instantaneous current control is performed from the output current, the filter circuit 4
After passing through, the phase rotation in the high frequency range is large, and deep feedback cannot be applied stably. On the other hand, on the input side of the filter circuit 4, the phase rotation is small, and deep feedback can be stably performed. Therefore, it is possible to improve the transient characteristics at the time of sudden load change such as disconnection or short circuit of the light bulbs 6,. Further, since it is not necessary to detect the current of the capacitor C1 for phase compensation, components for detection are not required, and the cost is reduced.
【００７１】定電流電源装置２５は、瞬時値検出回路２
０がインダクタＬ１に流れる電流の瞬時値を検出するの
で、定電流制御の安定度が向上すると共に、負荷急変時
の過渡応答性が向上する。The constant current power supply 25 includes an instantaneous value detection circuit 2
Since 0 detects the instantaneous value of the current flowing through the inductor L1, the stability of the constant current control is improved, and the transient response at the time of a sudden load change is improved.
【００７２】上述の第１〜第４の実施形態において、定
電流電源装置１，１６〜１９，２３，２５は、主スイッ
チ素子Ｔｒ１〜Ｔｒ４のスイッチング動作によって低周
波の略正弦波電圧を出力するインバータ回路３と、イン
バータ回路３から出力された高周波電圧より高周波成分
を除去して低周波の略正弦波電圧を出力端子４ａ，４ｂ
間に出力するフィルタ回路４とを具備しているので、負
荷としての電球６，…，６に供給するフィルタ回路４の
出力電流の周波数を任意に設定することができる。In the first to fourth embodiments, the constant current power supplies 1, 16 to 19, 23, and 25 output a low-frequency substantially sinusoidal voltage by the switching operation of the main switch elements Tr1 to Tr4. An inverter circuit 3 for removing high-frequency components from the high-frequency voltage output from the inverter circuit 3 to output low-frequency substantially sine-wave voltages to output terminals 4a and 4b;
Since the filter circuit 4 is provided between the lamps 6,..., 6 as a load, the frequency of the output current of the filter circuit 4 to be supplied to the bulbs 6,.
【００７３】また、定電流電源装置１，１６〜１９，２
３，２５は、直流電源２より給電されるので、インバー
タ回路３の主スイッチ素子Ｔｒ１〜Ｔｒ４に伝導度変調
型電界効果トランジスタＩＧＢＴを用いても、従来技術
の定電流電源装置３０のように回路構成が複雑になるこ
とはなく、簡素にできる。そして、定電流制御方法を目
的に応じて選択することにより、定電流制御の定常特性
および過渡応答性が適切なものとなる。Further, the constant current power supply devices 1, 16 to 19, 2
Since power is supplied from the DC power supply 2 to the main switching elements Tr <b> 1 to Tr <b> 4 of the inverter circuit 3, even if the conductivity modulation type field effect transistor IGBT is used as in the conventional constant current power supply apparatus 30, The configuration is not complicated and can be simplified. By selecting the constant current control method according to the purpose, the steady-state characteristics and the transient response of the constant current control become appropriate.
【００７４】[0074]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、電流値検出回
路が出力電流の実効値または平均値を検出し、負荷が断
芯や短絡などをして出力電流が急変したときに、制御回
路は、電流値検出回路が検出した出力電流の実効値また
は平均値と予め設定された基準値とが一致するように、
主スイッチ素子のオンオフ比率を可変させるので、負荷
に供給される出力電流はほぼ定常的に定電流制御され
る。According to the first aspect of the present invention, the current value detection circuit detects the effective value or the average value of the output current, and the control is performed when the output current suddenly changes due to disconnection or short circuit of the load. The circuit is configured such that the effective value or average value of the output current detected by the current value detection circuit matches a preset reference value.
Since the ON / OFF ratio of the main switch element is varied, the output current supplied to the load is controlled almost constantly at a constant current.
【００７５】請求項２の発明によれば、瞬時値検出回路
が出力電流の瞬時値を検出し、負荷が断芯や短絡などを
して出力電流が急変したときに、制御回路は、瞬時値検
出回路が検出した出力電流の瞬時値と予め設定された基
準電流波形値とが一致するように、主スイッチ素子のオ
ンオフ比率を可変させるので、負荷に供給される出力電
流は過渡応答性が良好となって定電流制御される。According to the second aspect of the present invention, the instantaneous value detecting circuit detects the instantaneous value of the output current, and when the output current suddenly changes due to disconnection or short circuit of the load, the control circuit outputs the instantaneous value. The on / off ratio of the main switch element is varied so that the instantaneous value of the output current detected by the detection circuit matches the preset reference current waveform value, so that the output current supplied to the load has a good transient response. As a result, constant current control is performed.
【００７６】請求項３の発明によれば、瞬時値検出回路
が出力電流の瞬時値を検出し、電流値検出回路が出力電
流の実効値または平均値を検出し、乗算手段は、出力電
流の実効値または平均値と予め設定された基準値との比
較値に対して基準正弦波電圧を乗算し、負荷が断芯や短
絡などをして出力電流が急変したときに、制御手段は、
瞬時値検出回路が検出した出力電流の瞬時値と乗算手段
の乗算値とが一致するように、主スイッチ素子のオンオ
フ比率を可変させるので、負荷に供給される出力電流は
定常特性、過渡特性が良好に定電流制御される。According to the third aspect of the present invention, the instantaneous value detection circuit detects the instantaneous value of the output current, the current value detection circuit detects the effective value or the average value of the output current, and the multiplying means detects the output current. The control means multiplies the comparison value between the effective value or the average value and the preset reference value by the reference sine wave voltage, and when the output current suddenly changes due to disconnection or short circuit of the load,
The on / off ratio of the main switch element is varied so that the instantaneous value of the output current detected by the instantaneous value detection circuit matches the multiplied value of the multiplying means, so that the output current supplied to the load has a steady characteristic and a transient characteristic. Good constant current control.
【００７７】請求項４の発明によれば、瞬時値検出回路
は、インダクタンス素子に流れる電流の瞬時値を検出す
るので、定電流制御の安定度が向上すると共に、負荷急
変時の過渡応答性が向上する。According to the present invention, since the instantaneous value detection circuit detects the instantaneous value of the current flowing through the inductance element, the stability of the constant current control is improved and the transient response at the time of a sudden load change is improved. improves.
【図１】本発明の第１の実施形態を示す第１の定電流電
源装置の回路図。FIG. 1 is a circuit diagram of a first constant current power supply device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同じく、出力電圧を示し、（ａ）はインバータ
回路の出力電圧、（ｂ）はフィルタ回路の出力電圧の波
形図。FIGS. 2A and 2B also show output voltages. FIG. 2A is a waveform diagram of an output voltage of an inverter circuit, and FIG.
【図３】同じく、負荷の短絡時における過渡応答特性を
示す電流波形図。FIG. 3 is a current waveform diagram showing a transient response characteristic when a load is short-circuited.
【図４】同じく、負荷の断芯時における断芯特性を示す
出力波形図。FIG. 4 is an output waveform diagram showing the disconnection characteristics when the load is disconnected.
【図５】同じく、負荷容量に対する負荷電流を示す定常
特性図。FIG. 5 is a steady characteristic diagram showing a load current with respect to a load capacity.
【図６】同じく、第２の定電流電源装置の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a second constant current power supply device.
【図７】同じく、第３の定電流電源装置の回路図。FIG. 7 is a circuit diagram of a third constant current power supply device.
【図８】同じく、第４の定電流電源装置の回路図。FIG. 8 is a circuit diagram of a fourth constant current power supply device.
【図９】本発明の第２の実施形態を示す定電流電源装置
の回路図。FIG. 9 is a circuit diagram of a constant current power supply device according to a second embodiment of the present invention.
【図１０】同じく、負荷の短絡時における過渡応答特性
を示す電流波形図。FIG. 10 is a current waveform diagram showing a transient response characteristic when a load is short-circuited.
【図１１】同じく、負荷の断芯時における断芯特性を示
す出力波形図。FIG. 11 is an output waveform diagram showing the disconnection characteristics when the load is disconnected.
【図１２】本発明の第３の実施形態を示す定電流電源装
置の回路図。FIG. 12 is a circuit diagram of a constant current power supply device according to a third embodiment of the present invention.
【図１３】同じく、負荷の短絡時における過渡応答特性
を示す電流波形図。FIG. 13 is a current waveform diagram showing transient response characteristics when a load is short-circuited.
【図１４】同じく、負荷の断芯時における断芯特性を示
す出力波形図。FIG. 14 is an output waveform diagram showing the disconnection characteristics when the load is disconnected.
【図１５】本発明の第４の実施形態を示す定電流電源装
置の回路図。FIG. 15 is a circuit diagram of a constant current power supply device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１６】従来技術の定電流電源装置の回路図。FIG. 16 is a circuit diagram of a conventional constant current power supply device.
１，１６，１７，１８，１９，２３，２５…定電流電源
装置 ２……直流電源 ３……インバータ回路 ４……フィルタ回路 ５……カレントトランス ６……負荷としての電球 ７……電流値検出回路 ８，２２…制御回路 １４…乗算回路（乗算手段） ２０…瞬時値検出回路 ２４…制御手段としての制御回路1, 16, 17, 18, 19, 23, 25 constant current power supply device 2 DC power supply 3 inverter circuit 4 filter circuit 5 current transformer 6 light bulb as load 7 current value Detection circuit 8, 22 Control circuit 14 Multiplication circuit (multiplication means) 20 Instantaneous value detection circuit 24 Control circuit as control means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K073 AA11 AA14 AA43 AA93 BA09 CF10 CF14 CF17 CF18 CG02 CG10 CG13 CJ14 CJ18 CJ20 CL10 5H007 AA04 AA08 BB03 CA01 CB05 CC32 DA05 DB01 DC02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K073 AA11 AA14 AA43 AA93 BA09 CF10 CF14 CF17 CF18 CG02 CG10 CG13 CJ14 CJ18 CJ20 CL10 5H007 AA04 AA08 BB03 CA01 CB05 CC32 DA05 DB01 DC02
Claims (4)
に、主スイッチ素子を備え、主スイッチ素子のスイッチ
ング動作によって高周波成分とともに低周波の略正弦波
電圧を出力するインバータ回路と；インバータ回路の出
力側に接続され、インバータ回路から出力された高周波
成分を除去して低周波の略正弦波電圧を出力端子間に出
力するフィルタ回路と；入力巻線および出力巻線を有
し、フィルタ回路の出力端子間に入力巻線が直列接続さ
れた可飽和特性を有する複数のカレントトランスと；複
数のカレントトランスの出力巻線の両端に各々接続され
た複数の略線形な負荷と；インバータ回路の出力電流お
よび／またはフィルタ回路の出力電流の実効値または平
均値を検出する電流値検出回路と；電流値検出回路が検
出した出力電流の実効値または平均値と予め設定された
基準値とが一致するように、主スイッチ素子のオンオフ
比率を可変させ、負荷に供給される出力電流が定電流と
なるように制御する制御回路と；を具備していることを
特徴とする定電流電源装置。A DC power supply; an inverter circuit connected to the DC power supply and having a main switch element, for outputting a high frequency component and a low frequency substantially sinusoidal voltage by a switching operation of the main switch element; A filter circuit connected to the output side for removing high-frequency components output from the inverter circuit and outputting a low-frequency substantially sine-wave voltage between output terminals; and a filter circuit having an input winding and an output winding, A plurality of current transformers having saturable characteristics in which input windings are connected in series between output terminals; a plurality of substantially linear loads respectively connected to both ends of output windings of the plurality of current transformers; an output of an inverter circuit A current value detection circuit for detecting an effective value or an average value of a current and / or an output current of the filter circuit; and an effective value of the output current detected by the current value detection circuit. A control circuit that varies the on / off ratio of the main switch element so that the value or the average value matches a preset reference value, and controls the output current supplied to the load to be a constant current. A constant current power supply device.
に、主スイッチ素子を備え、主スイッチ素子のスイッチ
ング動作によって高周波成分とともに低周波の略正弦波
電圧を出力するインバータ回路と；インバータ回路の出
力側に接続され、インバータ回路から出力された高周波
成分を除去して低周波の略正弦波電圧を出力端子間に出
力するフィルタ回路と；入力巻線および出力巻線を有
し、フィルタ回路の出力端子間に入力巻線が直列接続さ
れた可飽和特性を有する複数のカレントトランスと；複
数のカレントトランスの出力巻線の両端に各々接続され
た複数の略線形な負荷と；インバータ回路の出力電流お
よび／またはフィルタ回路の出力電流の瞬時値を検出す
る瞬時値検出回路と；瞬時値検出回路が検出した出力電
流の瞬時値と予め設定された基準電流波形値とが一致す
るように、主スイッチ素子のオンオフ比率を可変させ、
負荷に供給される出力電流が定電流となるように制御す
る制御回路と；を具備していることを特徴とする定電流
電源装置。2. A DC power supply; an inverter circuit connected to the DC power supply and having a main switch element, which outputs a high frequency component and a low frequency substantially sine wave voltage by a switching operation of the main switch element; A filter circuit connected to the output side for removing high-frequency components output from the inverter circuit and outputting a low-frequency substantially sine-wave voltage between output terminals; and a filter circuit having an input winding and an output winding, A plurality of current transformers having saturable characteristics in which input windings are connected in series between output terminals; a plurality of substantially linear loads respectively connected to both ends of output windings of the plurality of current transformers; an output of an inverter circuit An instantaneous value detection circuit for detecting an instantaneous value of the current and / or an output current of the filter circuit; and presetting an instantaneous value of the output current detected by the instantaneous value detection circuit The on / off ratio of the main switch element is varied so that the reference current waveform
A control circuit that controls the output current supplied to the load to be a constant current.
に、主スイッチ素子を備え、主スイッチ素子のスイッチ
ング動作によって高周波成分とともに低周波の略正弦波
電圧を出力するインバータ回路と；インバータ回路の出
力側に接続され、インバータ回路から出力された高周波
成分を除去して低周波の略正弦波電圧を出力端子間に出
力するフィルタ回路と；入力巻線および出力巻線を有
し、フィルタ回路の出力端子間に入力巻線が直列接続さ
れた可飽和特性を有する複数のカレントトランスと；複
数のカレントトランスの出力巻線の両端に各々接続され
た複数の略線形な負荷と；インバータ回路の出力電流お
よび／またはフィルタ回路の出力電流の瞬時値を検出す
る瞬時値検出回路と；インバータ回路の出力電流および
／またはフィルタ回路の出力電流の実効値または平均値
を検出する電流値検出回路と；電流値検出回路が検出し
た出力電流の実効値または平均値と予め設定された基準
値との比較値に対して、基準正弦波電圧を乗算して出力
する乗算手段と；瞬時値検出回路が検出した出力電流の
瞬時値と乗算手段の出力値とが一致するように、主スイ
ッチ素子のオンオフ比率を可変させ、負荷に供給される
出力電流が定電流となるように制御する制御手段と；を
具備していることを特徴とする定電流電源装置。A DC power supply; an inverter circuit connected to the DC power supply and having a main switch element, for outputting a high frequency component and a low frequency substantially sinusoidal voltage by a switching operation of the main switch element; A filter circuit connected to the output side for removing high-frequency components output from the inverter circuit and outputting a low-frequency substantially sine-wave voltage between output terminals; and a filter circuit having an input winding and an output winding, A plurality of current transformers having saturable characteristics in which input windings are connected in series between output terminals; a plurality of substantially linear loads respectively connected to both ends of output windings of the plurality of current transformers; an output of an inverter circuit An instantaneous value detection circuit for detecting an instantaneous value of a current and / or an output current of a filter circuit; an output current of an inverter circuit and / or a filter circuit A current value detection circuit for detecting an effective value or an average value of the output current; a reference sine for a comparison value between the effective value or the average value of the output current detected by the current value detection circuit and a preset reference value; Multiplying means for multiplying and outputting a wave voltage; varying the on / off ratio of the main switch element so that the instantaneous value of the output current detected by the instantaneous value detection circuit matches the output value of the multiplying means; And a control unit for controlling the output current to be a constant current.
側に並列的に接続されたキャパシタンス素子と、インバ
ータ回路の出力側およびキャパシタンス素子の間に介挿
されたインダクタンス素子とから構成され、瞬時値検出
回路は、インダクタンス素子に流れる電流の瞬時値を検
出することを特徴とする請求項２または３記載の定電流
電源装置。4. A filter circuit comprising: a capacitance element connected in parallel to an output side of an inverter circuit; and an inductance element interposed between the output side of the inverter circuit and the capacitance element. 4. The constant current power supply according to claim 2, wherein the circuit detects an instantaneous value of a current flowing through the inductance element.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP31966399A JP2001136753A (en) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | Constant-current power supply |
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|---|---|---|---|
| JP31966399A JP2001136753A (en) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | Constant-current power supply |
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| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004242451A (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Inverter arrangement and control method for inverter arrangement |
| CN115343524A (en) * | 2022-10-20 | 2022-11-15 | 石家庄科林电气股份有限公司 | Micro-grid protection method and device based on truncated waveform and electronic equipment |
-
1999
- 1999-11-10 JP JP31966399A patent/JP2001136753A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004242451A (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Inverter arrangement and control method for inverter arrangement |
| CN115343524A (en) * | 2022-10-20 | 2022-11-15 | 石家庄科林电气股份有限公司 | Micro-grid protection method and device based on truncated waveform and electronic equipment |
| CN115343524B (en) * | 2022-10-20 | 2022-12-27 | 石家庄科林电气股份有限公司 | Micro-grid protection method and device based on truncated waveform and electronic equipment |
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