JP2001157379A

JP2001157379A - 定電流電源装置

Info

Publication number: JP2001157379A
Application number: JP33516299A
Authority: JP
Inventors: Koji Uda; 幸司右田; Keiichi Shimizu; 恵一清水; Nobuo Shibano; 信雄柴野; Atsushi Ito; 敦伊藤
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】負荷に正弦波電流を供給すると共に、商用交流
電源に停電が発生したときに、バックアップ用電源に接
続することのできる定電流電源装置を提供する。【解決手段】商用交流電源１８の交流電圧を直流変換し
て形成された直流電源２と、直流電源２と並列的に直流
電源２と同電圧の直流電圧を供給できるバックアップ用
電源１６を接続する。インバータ回路３は、通常時は直
流電源２に接続され、商用交流電源１８の停電時はバッ
クアップ用電源１６に接続される。これにより、制御回
路８は、出力電流値検出回路７が検出した出力電流値に
応じて、主スイッチ素子Ｔｒ１〜Ｔｒ４のオンオフ比率
を可変させて、継続して、負荷６，…，６を定電流制御
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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
実効値等を検出してサイリスタの点弧角を制御してい
た。ところで、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７にその回路図を示す。

【０００４】図７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。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。出力トランス３４は、共振回路３３の
出力電流Ｉ_１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Ｉ_２として２次巻線側に出力する。

【０００５】そして、負荷回路３５には、負荷電流Ｉ_２
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Ｉ_２が一定となるようにパルス幅変調信号を発生
するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、定電流電源
装置３０は、停電が発生した場合については開示されて
いない。停電が発生すると、照明負荷が消灯することに
なるので、バックアップ用電源を備えることが望まれ
る。また、サイリスタを位相制御することで定電流制御
を行っている定電流電源装置についてもバックアップ用
電源の開示はなく、停電に対する対策が望まれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、負荷に正弦波電流を供給するとと
もに、商用交流電源に停電が発生したときに、バックア
ップ用電源に接続することのできる定電流電源装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【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、商用交流電源の交流電圧を整流また
は整流平滑して形成された直流電源と；直流電源と同電
圧の直流電圧を供給できるバックアップ用電源と；通常
時は直流電源に接続され、商用交流電源の停電時はバッ
クアップ用電源に接続されると共に、直流電源またはバ
ックアップ用電源の出力電圧を高周波でスイッチングす
る主スイッチ素子を備え、主スイッチ素子のスイッチン
グ動作によってスイッチング周波数より低周波の周期で
デューティー比が変化するパルス電圧を出力するインバ
ータ回路と；インバータ回路から出力されたパルス電圧
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
するフィルタ回路と；入力巻線および出力巻線をそれぞ
れ有し、フィルタ回路の出力端子間に入力巻線が直列接
続される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
電流値および／またはフィルタ回路の出力電流値を検出
する出力電流値検出回路と；出力電流値検出回路が検出
した出力電流値に応じて、主スイッチ素子のオンオフ比
率を可変させて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。

【０００９】本発明および以下の発明において、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。

【００１０】バックアップ用電源は、バッテリ、直流電
源装置、直流電源と別系統の商用交流電源の商用交流電
圧を整流または整流平滑したもの、直流電源と別系統の
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であり、直流電源と同電圧の
直流電圧をインバータ回路に供給できるものであればよ
い。

【００１１】直流電源と同電圧の直流電圧とは、通常の
インバータ回路の動作において、直流電源より供給され
る直流電圧を意味し、許容される電圧変動の直流電圧も
包含されるものである。

【００１２】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。そして、フィルタ回路は、インバータ回路から出力
されたパルス電圧より高周波成分を除去するものであ
る。これにより、フィルタ回路から略正弦波電圧が出力
される。

【００１３】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。

【００１４】インバータ回路の出力電流値および／また
はフィルタ回路の出力電流値を検出することの意味は、
インバータ回路の出力電流値、フィルタ回路の出力電流
値のうち、少なくとも一方を検出することである。ま
た、出力電流値は、出力電流の実効値または平均値、出
力電流の瞬時値のいずれであってもよい。また、フィル
タ回路の出力電流値とは、フィルタ回路の出力側におけ
る電流値を意味する。したがって、フィルタ回路の出力
側に主トランスが接続されている場合、主トランスの入
力巻線側に流れる電流の電流値、主トランスの出力巻線
側に流れる電流の電流値も包含する。

【００１５】制御手段はマイコンで構成され、基準電流
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。

【００１６】本発明によれば、出力電流値検出回路が出
力電流値を検出し、負荷が断芯や短絡などをして出力電
流が変化したときに、制御手段は、出力電流値検出回路
が検出した出力電流値に応じて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
定電流制御されるとともに、商用交流電源が停電したと
きに、インバータ回路はバックアップ用電源に接続され
るので、続けて、インバータ回路を動作させることがで
きる。

【００１７】請求項２に記載の定電流電源装置の発明
は、請求項１記載の定電流電源装置において、直流電源
は、三相商用交流電源の交流電圧がＰＷＭコンバータを
介して直流変換されて形成されている。

【００１８】本発明によれば、直流電源に対して、複数
の定電流電源装置を接続することができるので、直流電
源が共有化されて低コストとなる。また、複数の定電流
電源装置のうち、一の定電流電源装置が機能停止となっ
ても、三相交流電源の各相間電圧は平衡に保たれる。

【００１９】

【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６を参照して説明する。

【００２０】まず、第１の実施形態について説明する。

【００２１】図１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は出力電流
値検出回路、８は制御手段を構成する制御回路、１６は
バックアップ用電源である。

【００２２】図１において、定電流電源装置１のインバ
ータ回路３は、その入力端子３ａ，３ｂを介して直流電
源２に接続されている。ここで、直流電源２は、図示し
ない商用交流電源の交流電圧を整流平滑して形成されて
いるものである。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（ＩＧＢ
Ｔ）Ｔｒ１〜Ｔｒ４を備え、これらのトランジスタＴｒ
１〜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Ｔｒ１およびトランジスタＴｒ
２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Ｔｒ
４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Ｔｒ１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Ｔｒ２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。すなわち、インバータ回路３は、直流電源２の出力
電圧を高周波でスイッチングする。そして、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、スイッチング周波数より低周波
（例えば、５０Ｈｚ）の周期でデューティー比が変化す
るパルス電圧を出力する。

【００２３】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から出力されたパルス電圧（図
２（ａ））より高周波成分を除去して低周波（例えば、
５０Ｈｚ）の略正弦波電圧を出力端子４ａ，４ｂ間に出
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。

【００２４】フィルタ回路４の出力端子４ａ，４ｂ間に
は、主トランス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。

【００２５】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をそ
れぞれ有し、入力巻線５ａ，…，５ａが直列接続されて
主トランスＴの２次巻線Ｔｂの両端に接続されている。
主トランス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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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（例えば、５０
Ｈｚ）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。

【００３０】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。

【００３１】そして、定電流電源装置１は、直流電源２
と並列的に接続されたバックアップ用電源１６を具備し
ている。すなわち、バックアップ用電源１６は開閉器１
７を介してインバータ回路３の入力端子３ａ，３ｂ間に
接続されており、直流電源２と同電圧の直流電圧がイン
バータ回路３に供給できるものであり、例えば、バッテ
リで構成されている。

【００３２】定電流電源装置１は、商用交流電源が停電
したときに直流電源２より給電されなくなるので、イン
バータ回路３の動作が停止する。このとき、負荷として
の電球６，…，６を継続して点灯させる場合は、開閉器
１７を投入すると、インバータ回路３はバックアップ用
電源１６に接続されるので、継続して電球６，…，６を
点灯させることができる。

【００３３】次に、上記実施形態の作用について述べ
る。

【００３４】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。

【００３５】電球６，…，６のいずれか一つの電源端子
間が断芯して、カレントトランス５の出力巻線５ｂの両
端が開放すると、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。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Ｔｒ
４、トランジスタＴｒ２およびトランジスタＴｒ３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。

【００３６】そして、直流電源２を形成する商用交流電
源が停電すると、直流電源２より給電されなくなるの
で、インバータ回路３の動作が停止する。このとき、負
荷としての電球６，…，６を継続して点灯させる場合
は、開閉器１７を投入すると、インバータ回路３はバッ
クアップ用電源１６に接続されるので、継続して電球
６，…，６が点灯される。

【００３７】上述したように、出力電流値検出回路７が
出力電流値を検出し、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変化したときに、制御手
段を構成する制御回路８は、出力電流値検出回路７が検
出した出力電流値に応じて主スイッチ素子としてのトラ
ンジスタ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電流制御
されるとともに、直流電源２が停電したときに、インバ
ータ回路３はバックアップ用電源１６に接続できるの
で、続けて、インバータ回路３を動作させて電球６，
…，６を点灯させることができる。

【００３８】なお、開閉器１７は、直流電源２が停電し
たときに自動的に閉路させてもよい。あるいは、バック
アップ用電源１６は、開閉器１７を用いずに直流電源２
と並列的に接続して、常時、直流電源２より充電される
ようにしてもよい。また、開閉器１７は、ダイオードで
あってもよい。すなわち、ダイオードのカソードがイン
バータ回路３の入力端子３ａ側、アノードが入力端子３
ｂ側となるようにして、バックアップ用電源１６と直列
的にダイオードを接続してもよい。直流電源２の停電
時、ダイオードを介してバックアップ用電源１６よりイ
ンバータ回路３に電力が供給される。

【００３９】次に、直流電源２について述べる。

【００４０】図３は、直流電源２の一実施形態を示すも
のである。直流電源２は、伝導度変調型電界効果トラン
ジスタ（ＩＧＢＴ）Ｔｒ５〜Ｔｒ１０を備え、これらの
トランジスタＴｒ５〜Ｔｒ１０がＰＷＭコンバータを形
成しているものである。すなわち、トランジスタＴｒ５
およびトランジスタＴｒ６の直列回路と、トランジスタ
Ｔｒ７およびトランジスタＴｒ８の直列回路と、トラン
ジスタＴｒ９およびトランジスタＴｒ１０の直列回路お
よび平滑用コンデンサＣ２とが並列的に接続され、トラ
ンジスタＴｒ５およびトランジスタＴｒ６の接続点ｃ、
トランジスタＴｒ７およびトランジスタＴｒ８の接続点
ｄ、トランジスタＴｒ９およびトランジスタＴｒ１０の
接続点ｅが、各々、高周波除去用のインダクタＬ２〜Ｌ
４を介して三相交流電源１８に接続されている。

【００４１】そして、各々のトランジスタＴｒ５〜Ｔｒ
１０のコレクタ、エミッタ間にはダイオードＤ１〜Ｄ６
が逆接続され、ゲート，エミッタ間は、駆動回路１９に
接続されている。駆動回路１９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Ｔｒ５〜Ｔｒ１０をス
イッチング動作させる。また、駆動回路１９は制御回路
２０に接続されており、制御回路２０はトランジスタＴ
ｒ５〜Ｔｒ１０を所定周波数でスイッチング動作させる
制御信号を出力する。そして、平滑用コンデンサＣ２の
両端は、直流電源２の出力端子２ａ，２ｂに接続されて
いる。この出力端子２ａ，２ｂが、図１のインバータ回
路３の入力端子３ａ，３ｂに接続されているものであ
る。

【００４２】トランジスタＴｒ５〜Ｔｒ１０がスイッチ
ング動作をすると、三相交流電源１８からの交流電圧が
整流平滑されて平滑用コンデンサＣ２の両端に直流電圧
が形成される。すなわち、三相交流電源１８の交流電圧
がＰＷＭコンバータを介して直流変換され、出力端子２
ａ，２ｂ間に直流電圧が発生する。

【００４３】直流電源２の出力端子２ａ，２ｂには、通
常、複数の定電流電源装置、例えば、図１に示す定電流
電源装置１が接続される。したがって、直流電源２が共
有されるので、低コストとなる。また、複数の定電流電
源装置１のうち、一の定電流電源装置が機能停止となっ
ても、三相交流電源１８の各相間電圧が不平衡になるこ
とがないものである。

【００４４】次に、第２の実施形態について説明する。

【００４５】図４〜図６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。

【００４６】図４に示す定電流電源装置２１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）を主トランス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、主トランス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、主トランスＴは昇圧ト
ランスであり、例えば、入力電圧２００Ｖ、出力電圧４
５４５Ｖ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。

【００４７】図５に示す定電流電源装置２２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を主ト
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では主トランスＴの入力側
で形成され、定電流電源装置２２では主トランスＴの出
力側で形成される。また、図６に示す定電流電源装置２
３は、主トランス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Ｌ５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Ｃ３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Ｌ５を出力巻線Ｔｂと共用するので、回
路構成が簡素となる。

【００４８】なお、図１，図４〜図６の定電流電源装置
１，２１，２２，２３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。

【００４９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、出力電流値検
出回路が出力電流値を検出し、負荷が断芯や短絡などを
して出力電流が変化したときに、制御手段は、出力電流
値検出回路が検出した出力電流値に応じて主スイッチ素
子のオンオフ比率を可変させるので、負荷に供給される
出力電流は定電流制御されるとともに、商用交流電源が
停電したときに、インバータ回路はバックアップ用電源
に接続されるので、続けて、インバータ回路を動作させ
ることができる。

【００５０】請求項２の発明によれば、直流電源に対し
て、複数の定電流電源装置を接続することができるの
で、直流電源が共有化されて低コストとなり、また、複
数の定電流電源装置のうち、一の定電流電源装置が機能
停止となっても、三相交流電源の各相間電圧は平衡に保
たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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。

【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。

【図３】同じく、直流電源の回路図。

【図４】本発明の第２の実施形態を示す第１の定電流電
源装置の回路図。

【図５】同じく、第２の定電流電源装置の回路図。

【図６】同じく、第３の定電流電源装置の回路図。

【図７】従来技術の定電流電源装置の回路図。

【符号の説明】

１，２１，２２，２３…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……出力電流値検出回路８……制御手段としての制御回路１６…バックアップ用電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴野信雄東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者伊藤敦東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内Ｆターム(参考） 5G015 GA03 JA02 JA23 JA32 JA35 JA53 JA55 KA01 5H007 BB03 BB05 CA01 CB04 CB05 CC03 CC12 CC32 DA05 DB01 DC02 EA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】商用交流電源の交流電圧を整流または整
流平滑して形成された直流電源と；直流電源と同電圧の
直流電圧を供給できるバックアップ用電源と；通常時は
直流電源に接続され、商用交流電源の停電時はバックア
ップ用電源に接続されると共に、直流電源またはバック
アップ用電源の出力電圧を高周波でスイッチングする主
スイッチ素子を備え、主スイッチ素子のスイッチング動
作によってスイッチング周波数より低周波の周期でデュ
ーティー比が変化するパルス電圧を出力するインバータ
回路と；インバータ回路から出力されたパルス電圧より
高周波成分を除去して低周波の略正弦波電圧を出力する
フィルタ回路と；入力巻線および出力巻線をそれぞれ有
し、フィルタ回路の出力端子間に入力巻線が直列接続さ
れる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値
および／またはフィルタ回路の出力電流値を検出する出
力電流値検出回路と；出力電流値検出回路が検出した出
力電流値に応じて、主スイッチ素子のオンオフ比率を可
変させて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。
【請求項２】直流電源は、三相商用交流電源の交流電
圧がＰＷＭコンバータを介して直流変換されて形成され
ていることを特徴とする請求項１記載の定電流電源装
置。