JP2001268910A - 電源装置 - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/285—Single converters with a plurality of output stages connected in parallel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 並列接続された電源ユニットを有する電源装
置を小型化する。 【解決手段】 並列接続された電源ユニット22a、22bが
設けられている。電源ユニット22a、22bでは、直流電源
20からの直流電圧がインバータ24a、24bに入力され、こ
れを高周波電圧に変換する。この高周波電圧が変圧器26
a、26bによって変圧され、この変圧電圧が整流器28a、2
8bによって整流され、リアクトル34a、34bによって平滑
され、出力端子Ｐ、Ｎに供給される。各リアクトル34
a、34bは１つの鉄心に互いに粗結合に形成されている。
置を小型化する。 【解決手段】 並列接続された電源ユニット22a、22bが
設けられている。電源ユニット22a、22bでは、直流電源
20からの直流電圧がインバータ24a、24bに入力され、こ
れを高周波電圧に変換する。この高周波電圧が変圧器26
a、26bによって変圧され、この変圧電圧が整流器28a、2
8bによって整流され、リアクトル34a、34bによって平滑
され、出力端子Ｐ、Ｎに供給される。各リアクトル34
a、34bは１つの鉄心に互いに粗結合に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数台の電源ユニ
ットを並列接続した電源装置に関する。
ットを並列接続した電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電源ユニットを並列接続した電源
装置は、負荷が要求する容量を１台の電源ユニットでは
満たすことができない場合に使用される。このような電
源装置の一例を図５に示す。図５において、直流電源２
からの直流電圧は、電源ユニット４ａ、４ｂに供給され
る。電源ユニット４ａ、４ｂでは、直流電圧は、インバ
ータ６ａ、６ｂによって高周波電圧に変換され、変圧器
８ａ、８ｂによって変圧され、ダイオード１０ａ、１０
ｂ、１２ａ、１２ｂからなる整流器１４ａ、１４ｂによ
って整流され、平滑リアクトル１６ａ、１６ｂによって
平滑され、出力端子Ｐ、Ｎに供給される。出力端子Ｐ、
Ｎから直流電圧が図示していない負荷に供給される。電
源ユニット４ａ、４ｂが負荷に供給している負荷電流が
制御部１８ａ、１８ｂによって検出され、負荷電流が予
め定めた値に等しくなるようにインバータ６ａ、６ｂが
制御部１８ａ、１８ｂによって個別に制御されている。
装置は、負荷が要求する容量を１台の電源ユニットでは
満たすことができない場合に使用される。このような電
源装置の一例を図５に示す。図５において、直流電源２
からの直流電圧は、電源ユニット４ａ、４ｂに供給され
る。電源ユニット４ａ、４ｂでは、直流電圧は、インバ
ータ６ａ、６ｂによって高周波電圧に変換され、変圧器
８ａ、８ｂによって変圧され、ダイオード１０ａ、１０
ｂ、１２ａ、１２ｂからなる整流器１４ａ、１４ｂによ
って整流され、平滑リアクトル１６ａ、１６ｂによって
平滑され、出力端子Ｐ、Ｎに供給される。出力端子Ｐ、
Ｎから直流電圧が図示していない負荷に供給される。電
源ユニット４ａ、４ｂが負荷に供給している負荷電流が
制御部１８ａ、１８ｂによって検出され、負荷電流が予
め定めた値に等しくなるようにインバータ６ａ、６ｂが
制御部１８ａ、１８ｂによって個別に制御されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような電源装置で
は、整流器１４ａ、１４ｂの出力を平滑すると共に、イ
ンバータ６ａ、６ｂの制御状態が異なったものとなっ
て、両インバータ６ａ、６ｂの出力電圧が異なったもの
となったとき、その電圧差を吸収し、バランスさせるた
めに、リアクトル１６ａ、１６ｂが設けられている。し
かし、このリアクトル１６ａ、１６ｂは、それぞれ鉄心
を有する大型のものであり、電源装置を小型化すること
ができなかった。
は、整流器１４ａ、１４ｂの出力を平滑すると共に、イ
ンバータ６ａ、６ｂの制御状態が異なったものとなっ
て、両インバータ６ａ、６ｂの出力電圧が異なったもの
となったとき、その電圧差を吸収し、バランスさせるた
めに、リアクトル１６ａ、１６ｂが設けられている。し
かし、このリアクトル１６ａ、１６ｂは、それぞれ鉄心
を有する大型のものであり、電源装置を小型化すること
ができなかった。
【０００４】本発明は、リアクトルを改善することによ
って小型化を図った並列型の電源装置を提供することを
目的とする。
って小型化を図った並列型の電源装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による電源装置
は、少なくとも２つの電源ユニットを有している。各電
源ユニットは、直流電圧が入力され、これを高周波電圧
に変換する直流−高周波変換手段と、前記高周波電圧を
変圧する変圧器と、この変圧器の出力電圧を整流する整
流器と、この整流器の出力を平滑するリアクトルとを、
備えている。これら電源ユニットの入力側が、前記直流
電圧を発生する直流電源に並列に接続され、かつ出力側
が負荷に並列に接続されている。各電源ユニットのリア
クトルの巻線は、１つの鉄心に互いに粗結合に形成され
ている。
は、少なくとも２つの電源ユニットを有している。各電
源ユニットは、直流電圧が入力され、これを高周波電圧
に変換する直流−高周波変換手段と、前記高周波電圧を
変圧する変圧器と、この変圧器の出力電圧を整流する整
流器と、この整流器の出力を平滑するリアクトルとを、
備えている。これら電源ユニットの入力側が、前記直流
電圧を発生する直流電源に並列に接続され、かつ出力側
が負荷に並列に接続されている。各電源ユニットのリア
クトルの巻線は、１つの鉄心に互いに粗結合に形成され
ている。
【０００６】このように１つの鉄心に少なくとも２つの
リアクトルの巻線を互いに粗結合して形成しているの
で、１つの鉄心を共用することができ、２つのリアクト
ルを小型に形成することができ、並列型の電源装置を小
型に製造することができる。
リアクトルの巻線を互いに粗結合して形成しているの
で、１つの鉄心を共用することができ、２つのリアクト
ルを小型に形成することができ、並列型の電源装置を小
型に製造することができる。
【０００７】前記鉄心は、中央部と、その両側に前記中
央部に沿って配置された少なくとも２つの外脚部とを、
有するものにできる。これら外脚部は、それぞれ中途に
空隙部を有し、これら外脚部に前記リアクトルの巻線が
巻回されている。
央部に沿って配置された少なくとも２つの外脚部とを、
有するものにできる。これら外脚部は、それぞれ中途に
空隙部を有し、これら外脚部に前記リアクトルの巻線が
巻回されている。
【０００８】このように外脚部に空隙を形成、各外脚部
に巻線を巻回しているので、１つのリアクトルの巻線に
電流が流れることによって発生した磁界が、他のリアク
トルの巻線に影響することが少なく、各リアクトルは互
いに粗結合されている。空隙部によって粗結合させてい
るので、鉄心自体が大型にならず、更に並列型の電源装
置を小型化することができる。
に巻線を巻回しているので、１つのリアクトルの巻線に
電流が流れることによって発生した磁界が、他のリアク
トルの巻線に影響することが少なく、各リアクトルは互
いに粗結合されている。空隙部によって粗結合させてい
るので、鉄心自体が大型にならず、更に並列型の電源装
置を小型化することができる。
【０００９】さらに、前記空隙部は、前記中央部のほぼ
中間に対応する位置に形成され、前記鉄心は、前記両空
隙部と前記中央部とを通る面の両側にそれぞれ位置する
２つの同一部材によって構成されているものとできる。
この場合、２つの部材は、同一形状であり、鉄心の製造
が容易となり、リアクトルの製造を容易に行うことがで
きる。
中間に対応する位置に形成され、前記鉄心は、前記両空
隙部と前記中央部とを通る面の両側にそれぞれ位置する
２つの同一部材によって構成されているものとできる。
この場合、２つの部材は、同一形状であり、鉄心の製造
が容易となり、リアクトルの製造を容易に行うことがで
きる。
【００１０】前記鉄心は、それぞれ同一長さの中央脚
部、及びこれの両側に間隔をおいて位置する前記中央脚
部と同一長さの少なくとも２つの外脚部を、それぞれ有
する第１及び第２の部材と、第１及び第２の部材の外脚
部が間隔を開けて対向するように前記第１及び第２の部
材の中央脚部間に設けられた第３の部材とを、具備する
ものとできる。
部、及びこれの両側に間隔をおいて位置する前記中央脚
部と同一長さの少なくとも２つの外脚部を、それぞれ有
する第１及び第２の部材と、第１及び第２の部材の外脚
部が間隔を開けて対向するように前記第１及び第２の部
材の中央脚部間に設けられた第３の部材とを、具備する
ものとできる。
【００１１】このように構成した場合、そのまま両者を
組み合わせた場合には、互いに密結合したリアクトルを
構成することができる第１及び第２の部材の中央脚部間
に、第３の部材を配置することによって、互いに粗結合
されたリアクトルを構成することができ、汎用性のある
第１及び第２の部材を使用することができ、製造が容易
となる。
組み合わせた場合には、互いに密結合したリアクトルを
構成することができる第１及び第２の部材の中央脚部間
に、第３の部材を配置することによって、互いに粗結合
されたリアクトルを構成することができ、汎用性のある
第１及び第２の部材を使用することができ、製造が容易
となる。
【００１２】前記２つの電源ユニットの直流−高周波変
換手段は、共通制御部からの共通の制御信号によって制
御されるものとできる。この場合、電源ユニットの直流
−高周波変換手段は、各直流−高周波変換手段に対して
同じ制御信号によって制御されるので、同期して制御さ
れており、バランスのとれた出力を負荷に供給する。
換手段は、共通制御部からの共通の制御信号によって制
御されるものとできる。この場合、電源ユニットの直流
−高周波変換手段は、各直流−高周波変換手段に対して
同じ制御信号によって制御されるので、同期して制御さ
れており、バランスのとれた出力を負荷に供給する。
【００１３】前記共通制御部は、前記負荷に供給される
出力信号を検出する検出手段と、前記出力信号と予め定
めた基準信号との誤差を表す誤差信号を生成する誤差検
出手段と、前記誤差信号に基づいて前記共通の制御信号
を生成する制御信号生成手段とを、具備するものとでき
る。検出手段としては、負荷に供給される電流または電
圧または電力を検出することができる。あるいは、電
流、電圧の双方を検出し、それぞれに設定した基準信号
との誤差を誤差検出手段によって検出してもよい。
出力信号を検出する検出手段と、前記出力信号と予め定
めた基準信号との誤差を表す誤差信号を生成する誤差検
出手段と、前記誤差信号に基づいて前記共通の制御信号
を生成する制御信号生成手段とを、具備するものとでき
る。検出手段としては、負荷に供給される電流または電
圧または電力を検出することができる。あるいは、電
流、電圧の双方を検出し、それぞれに設定した基準信号
との誤差を誤差検出手段によって検出してもよい。
【００１４】なお、各直流−高周波変換手段が変圧器に
供給する電流を電流検出手段によってそれぞれ検出し、
これらを各直流−高周波変換手段が負担すべき電流を表
す基準信号とそれぞれ比較手段によって比較し、基準信
号よりも電流検出信号が大きい電流検出手段が設けられ
ている直流−高周波変換手段への前記共通制御信号の供
給を遮断する遮断手段を設けることもできる。
供給する電流を電流検出手段によってそれぞれ検出し、
これらを各直流−高周波変換手段が負担すべき電流を表
す基準信号とそれぞれ比較手段によって比較し、基準信
号よりも電流検出信号が大きい電流検出手段が設けられ
ている直流−高周波変換手段への前記共通制御信号の供
給を遮断する遮断手段を設けることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明による電源装置の１実施の
形態は、図１に示すように、直流電源２０を有してい
る。直流電源２０は、例えば単相または三相の商用交流
電源からの交流電圧を整流器及び平滑回路によって整流
及び平滑して、直流電圧を生成するものである。この直
流電圧が、電源ユニット２２ａ、２２ｂに供給されてい
る。
形態は、図１に示すように、直流電源２０を有してい
る。直流電源２０は、例えば単相または三相の商用交流
電源からの交流電圧を整流器及び平滑回路によって整流
及び平滑して、直流電圧を生成するものである。この直
流電圧が、電源ユニット２２ａ、２２ｂに供給されてい
る。
【００１６】電源ユニット２２ａは、前記直流電圧が供
給される直流−高周波変換手段、例えばインバータ２４
ａを有している。インバータ２４ａは、制御信号が供給
されている期間に導通する半導体スイッチング素子、例
えばバイポーラトランジスタ、電力用ＦＥＴまたはＩＧ
ＢＴをブリッジ接続、例えばハーフブリッジ接続したも
のである。即ち、２つの半導体スイッチング素子が使用
されている。インバータ２４ａは、４つの半導体スイッ
チング素子を用いたフルブリッジ接続とすることもでき
る。インバータ２４ａは、制御信号によって半導体スイ
ッチング素子の導通期間が制御されることによって、直
流電圧を高周波電圧に変換する。
給される直流−高周波変換手段、例えばインバータ２４
ａを有している。インバータ２４ａは、制御信号が供給
されている期間に導通する半導体スイッチング素子、例
えばバイポーラトランジスタ、電力用ＦＥＴまたはＩＧ
ＢＴをブリッジ接続、例えばハーフブリッジ接続したも
のである。即ち、２つの半導体スイッチング素子が使用
されている。インバータ２４ａは、４つの半導体スイッ
チング素子を用いたフルブリッジ接続とすることもでき
る。インバータ２４ａは、制御信号によって半導体スイ
ッチング素子の導通期間が制御されることによって、直
流電圧を高周波電圧に変換する。
【００１７】この高周波電圧は、変圧器２６ａの一次側
巻線に供給され、二次側巻線に変圧、例えば降圧された
高周波電圧が誘起される。この高周波電圧は、整流器２
８ａによって整流される。整流器２８ａは、整流用ダイ
オード３０ａ、３２ａを有し、これらのアノードが二次
巻線の両端に接続され、カソードが相互接続されてい
る。整流電圧は、これらカソードの相互接続点と二次巻
線の中間タップとの間に生じる。この出力電圧は、平滑
用リアクトル３４ａによって平滑されて、出力端子Ｐ、
Ｎ間に供給される。
巻線に供給され、二次側巻線に変圧、例えば降圧された
高周波電圧が誘起される。この高周波電圧は、整流器２
８ａによって整流される。整流器２８ａは、整流用ダイ
オード３０ａ、３２ａを有し、これらのアノードが二次
巻線の両端に接続され、カソードが相互接続されてい
る。整流電圧は、これらカソードの相互接続点と二次巻
線の中間タップとの間に生じる。この出力電圧は、平滑
用リアクトル３４ａによって平滑されて、出力端子Ｐ、
Ｎ間に供給される。
【００１８】電源ユニット２２ｂも同様に構成されてい
るので、電源ユニット２２ａの各構成用の符号の添え字
をｂに置換した符号を付して、説明を省略する。
るので、電源ユニット２２ａの各構成用の符号の添え字
をｂに置換した符号を付して、説明を省略する。
【００１９】出力端子Ｐ、Ｎ間の電圧（電源ユニット２
２ａ、２２ｂによって供給された電圧）は、出力電圧検
出器３６によって検出され、その電圧検出信号は、誤差
増幅器３８に供給されている。また、電源ユニット２２
ａ、２２ｂから負荷に供給される出力電流（電源ユニッ
ト２２ａ、２２ｂから供給された合計電流）は、出力電
流検出器４０によって検出され、その電流検出信号も誤
差増幅器３８に供給されている。
２ａ、２２ｂによって供給された電圧）は、出力電圧検
出器３６によって検出され、その電圧検出信号は、誤差
増幅器３８に供給されている。また、電源ユニット２２
ａ、２２ｂから負荷に供給される出力電流（電源ユニッ
ト２２ａ、２２ｂから供給された合計電流）は、出力電
流検出器４０によって検出され、その電流検出信号も誤
差増幅器３８に供給されている。
【００２０】誤差増幅器３８では、出力電圧検出器３６
からの電圧検出信号と基準電圧信号源４２からの基準電
圧信号との誤差を表す電圧誤差信号が生成され、かつ、
出力電流検出器４０からの電流検出信号と基準電流信号
源４４からの基準電流信号との誤差を表す電流誤差信号
が生成される。これら電圧及び電流誤差信号は、ＰＷＭ
制御部４６に供給される。
からの電圧検出信号と基準電圧信号源４２からの基準電
圧信号との誤差を表す電圧誤差信号が生成され、かつ、
出力電流検出器４０からの電流検出信号と基準電流信号
源４４からの基準電流信号との誤差を表す電流誤差信号
が生成される。これら電圧及び電流誤差信号は、ＰＷＭ
制御部４６に供給される。
【００２１】ＰＷＭ制御部４６は、出力電圧及び出力電
流がそれぞれ予め定めた値になるように、これら誤差信
号に基づいてインバータ２４ａ、２４ｂを制御する。そ
のため、２つのＰＷＭ制御信号Ｑ、／ＱをＰＷＭ制御部
４６が発生する。ＰＷＭ制御信号Ｑは、インバータ２４
ａ、２４ｂの互いに対応する半導体スイッチング素子の
導通期間を制御する。ＰＷＭ制御信号／Ｑも、インバー
タ２４ａ、２４ｂの別の互いに対応する半導体スイッチ
ング素子の導通期間を制御する。
流がそれぞれ予め定めた値になるように、これら誤差信
号に基づいてインバータ２４ａ、２４ｂを制御する。そ
のため、２つのＰＷＭ制御信号Ｑ、／ＱをＰＷＭ制御部
４６が発生する。ＰＷＭ制御信号Ｑは、インバータ２４
ａ、２４ｂの互いに対応する半導体スイッチング素子の
導通期間を制御する。ＰＷＭ制御信号／Ｑも、インバー
タ２４ａ、２４ｂの別の互いに対応する半導体スイッチ
ング素子の導通期間を制御する。
【００２２】このように、２つのインバータ２４ａ、２
４ｂは、出力電圧検出器３６、出力電流検出器４０、誤
差増幅器３８、PWM制御部４６等からなる共通制御手段
からの共通制御信号によって制御されている。共通制御
信号によって両インバータ２４ａ、２４ｂが制御されて
いるので、両インバータ２４ａ、２４ｂは同じタイミン
グでオン、オフ制御される。即ち、同期して制御されて
いる。これによって、両電源ユニット２２ａ、２２ｂ
は、それぞれ出力電流の１／２を均等に分担する。
４ｂは、出力電圧検出器３６、出力電流検出器４０、誤
差増幅器３８、PWM制御部４６等からなる共通制御手段
からの共通制御信号によって制御されている。共通制御
信号によって両インバータ２４ａ、２４ｂが制御されて
いるので、両インバータ２４ａ、２４ｂは同じタイミン
グでオン、オフ制御される。即ち、同期して制御されて
いる。これによって、両電源ユニット２２ａ、２２ｂ
は、それぞれ出力電流の１／２を均等に分担する。
【００２３】インバータ２４ａ、２４ｂから変圧器２６
ａ、２６ｂに供給されている一次電流が一次電流検出器
４８ａ、４８ｂによって検出される。一次電流検出器４
８ａの一次電流検出信号は、第１比較器５０ａに供給さ
れる。一次電流検出器４８ｂの一次電流検出信号は、第
２比較器５０ｂに供給される。第１及び第２の比較器５
０ａ、５０ｂには、一次電流基準信号源５２ａ、５２ｂ
から一次電流基準信号が供給されている。一次電流基準
信号は、負荷に本来供給されるべき電流Ｉdoを変圧器２
６ａ、２６ｂの二次巻線に対する一次巻線の巻線比ｎで
除した値Ｉdo／ｎを１／２にした値Ｉdo／２ｎ（電流Ｉ
doが流れているとき、電源ユニット２２ａ、２２ｂの一
次側に本来流れるべき電流）を表している。
ａ、２６ｂに供給されている一次電流が一次電流検出器
４８ａ、４８ｂによって検出される。一次電流検出器４
８ａの一次電流検出信号は、第１比較器５０ａに供給さ
れる。一次電流検出器４８ｂの一次電流検出信号は、第
２比較器５０ｂに供給される。第１及び第２の比較器５
０ａ、５０ｂには、一次電流基準信号源５２ａ、５２ｂ
から一次電流基準信号が供給されている。一次電流基準
信号は、負荷に本来供給されるべき電流Ｉdoを変圧器２
６ａ、２６ｂの二次巻線に対する一次巻線の巻線比ｎで
除した値Ｉdo／ｎを１／２にした値Ｉdo／２ｎ（電流Ｉ
doが流れているとき、電源ユニット２２ａ、２２ｂの一
次側に本来流れるべき電流）を表している。
【００２４】第１及び第２の比較器５０ａ、５０ｂは、
一次電流検出信号が、一次電流基準信号以下のとき、論
理１の出力信号をそれぞれ生成し、一次電流検出信号
が、一次電流基準信号よりも大きいとき、論理０の出力
信号を発生する。
一次電流検出信号が、一次電流基準信号以下のとき、論
理１の出力信号をそれぞれ生成し、一次電流検出信号
が、一次電流基準信号よりも大きいとき、論理０の出力
信号を発生する。
【００２５】第１比較器５０ａの出力信号は、アンドゲ
ート５４ａ、５６ａに供給され、アンドゲート５４ａ、
５６ａにはＰＷＭ制御部４６からのＰＷＭ制御信号Ｑ、
／Ｑが供給され、アンドゲート５４ａ、５６ａの出力信
号は、インバータ２４ａの半導体スイッチング素子に供
給されている。
ート５４ａ、５６ａに供給され、アンドゲート５４ａ、
５６ａにはＰＷＭ制御部４６からのＰＷＭ制御信号Ｑ、
／Ｑが供給され、アンドゲート５４ａ、５６ａの出力信
号は、インバータ２４ａの半導体スイッチング素子に供
給されている。
【００２６】同様に、第２比較器５０ｂの出力信号は、
アンドゲート５４ｂ、５６ｂに供給され、アンドゲート
５４ｂ、５６ｂにはＰＷＭ制御部４６からのＰＷＭ制御
信号Ｑ、／Ｑが供給され、アンドゲート５４ｂ、５６ｂ
の出力信号は、インバータ２４ｂの半導体スイッチング
素子に供給されている。
アンドゲート５４ｂ、５６ｂに供給され、アンドゲート
５４ｂ、５６ｂにはＰＷＭ制御部４６からのＰＷＭ制御
信号Ｑ、／Ｑが供給され、アンドゲート５４ｂ、５６ｂ
の出力信号は、インバータ２４ｂの半導体スイッチング
素子に供給されている。
【００２７】従って、電源ユニット２２ａ、２２ｂが均
等に電流Ｉdo／２ｎを負担している場合、第１及び第２
の比較器５０ａ、５０ｂは共に論理１の出力信号を発生
し、ゲート５４ａ、５４ｂ、５６ａ、５６ｂが全て開い
て、ＰＷＭ制御部４６からのＰＷＭ制御信号Ｑ、／Ｑが
インバータ２４ａ、２４ｂに供給される。一方、電源ユ
ニット２２ａ、２２ｂの電流の負担が不均等になった場
合、例えば電源ユニット２２ａの電流の負担が多くなっ
た場合、第１比較器５０ａは論理０の出力信号を発生
し、ゲート５４ａ、５６ａが遮断され、インバータ２４
ａへのPWM制御信号Ｑ、／Ｑの供給が停止され、インバ
ータ２４ａが停止する。これによって、インバータ２４
ｂによる電流の負担が増加する。
等に電流Ｉdo／２ｎを負担している場合、第１及び第２
の比較器５０ａ、５０ｂは共に論理１の出力信号を発生
し、ゲート５４ａ、５４ｂ、５６ａ、５６ｂが全て開い
て、ＰＷＭ制御部４６からのＰＷＭ制御信号Ｑ、／Ｑが
インバータ２４ａ、２４ｂに供給される。一方、電源ユ
ニット２２ａ、２２ｂの電流の負担が不均等になった場
合、例えば電源ユニット２２ａの電流の負担が多くなっ
た場合、第１比較器５０ａは論理０の出力信号を発生
し、ゲート５４ａ、５６ａが遮断され、インバータ２４
ａへのPWM制御信号Ｑ、／Ｑの供給が停止され、インバ
ータ２４ａが停止する。これによって、インバータ２４
ｂによる電流の負担が増加する。
【００２８】リアクトル３４ａ、３４ｂは、図２に示す
ように、１つの鉄心５８上に形成されている。この鉄心
５８は、第１及び第２の部材５８ａ、５８ｂからなる。
第１及び第２の部材５８ａ、５８ｂは同一形状に形成さ
れており、中央部、例えば中央脚部６０ａ、６０ｂを有
している。この中央脚部６０ａ、６０ｂの一端から両側
にそれぞれ水平に水平脚部６２ａ、６２ｂが突出してい
る。水平脚部６２ａ、６２ｂの両端部からそれぞれ中央
脚部６０ａ、６０ｂの長さ方向に沿ってそれぞれ２つの
外脚部６４ａ、６４ｂがそれぞれ伸延している。外脚部
６４ａ、６４ｂの長さは、中央脚部６０ａ、６０ｂより
も短く選択されている。第１及び第２の部材５８ａ、５
８ｂは、各外脚部６４ａ、６４ｂがそれぞれ対向するよ
うに、中央脚部６０ａ、６０ｂが接触させられている。
この状態では、外脚部６４ａ、６４ｂ間には、それぞれ
空隙部６６が形成されている。中央脚部６０ａ、６０ｂ
の合わせ面を通る水平面は、空隙部６６、６６を通る。
ように、１つの鉄心５８上に形成されている。この鉄心
５８は、第１及び第２の部材５８ａ、５８ｂからなる。
第１及び第２の部材５８ａ、５８ｂは同一形状に形成さ
れており、中央部、例えば中央脚部６０ａ、６０ｂを有
している。この中央脚部６０ａ、６０ｂの一端から両側
にそれぞれ水平に水平脚部６２ａ、６２ｂが突出してい
る。水平脚部６２ａ、６２ｂの両端部からそれぞれ中央
脚部６０ａ、６０ｂの長さ方向に沿ってそれぞれ２つの
外脚部６４ａ、６４ｂがそれぞれ伸延している。外脚部
６４ａ、６４ｂの長さは、中央脚部６０ａ、６０ｂより
も短く選択されている。第１及び第２の部材５８ａ、５
８ｂは、各外脚部６４ａ、６４ｂがそれぞれ対向するよ
うに、中央脚部６０ａ、６０ｂが接触させられている。
この状態では、外脚部６４ａ、６４ｂ間には、それぞれ
空隙部６６が形成されている。中央脚部６０ａ、６０ｂ
の合わせ面を通る水平面は、空隙部６６、６６を通る。
【００２９】これら空隙部６６のリアクトル３４ａ、３
４ｂの巻線が破線で示すように巻回されている。このよ
うに空隙６６、６６を有する鉄心５８上に、その空隙６
６、６６の周囲に包囲するように、リアクトル３４ａ、
３４ｂの巻線が巻回されている。従って、両リアクトル
３４ａ、３４ｂは、１つの鉄心５８上に形成されている
にもかかわらず、粗結合されている。このように粗結合
されているので、リアクトル３４ａ、３４ｂは、それぞ
れ単独に動作させることができ、リアクトル３４ａ、３
４ｂを小型化することができる。また、第１及び第２の
部材５８ａ、５８ｂは、同一形状であるので、異なる形
状の部材をそれぞれ製造する場合よりも、製造工程数が
少なくなる。
４ｂの巻線が破線で示すように巻回されている。このよ
うに空隙６６、６６を有する鉄心５８上に、その空隙６
６、６６の周囲に包囲するように、リアクトル３４ａ、
３４ｂの巻線が巻回されている。従って、両リアクトル
３４ａ、３４ｂは、１つの鉄心５８上に形成されている
にもかかわらず、粗結合されている。このように粗結合
されているので、リアクトル３４ａ、３４ｂは、それぞ
れ単独に動作させることができ、リアクトル３４ａ、３
４ｂを小型化することができる。また、第１及び第２の
部材５８ａ、５８ｂは、同一形状であるので、異なる形
状の部材をそれぞれ製造する場合よりも、製造工程数が
少なくなる。
【００３０】もし、電源ユニット２２ａ、２２ｂの電流
負担のバランスが崩れて、例えばインバータ２４ａの負
担電流が、インバータ２４ｂの負担電流よりも大きくな
ったなら、大きくなった電流によるエネルギーをリアク
トル３４ａが一時的に吸収する。その後、上述したよう
に、第１比較器５０ａの作用により、インバータ２４ａ
が停止させられ、インバータ２４ｂの負担電流が増加
し、両電源ユニット２２ａ、２２ｂの電流は均衡する。
負担のバランスが崩れて、例えばインバータ２４ａの負
担電流が、インバータ２４ｂの負担電流よりも大きくな
ったなら、大きくなった電流によるエネルギーをリアク
トル３４ａが一時的に吸収する。その後、上述したよう
に、第１比較器５０ａの作用により、インバータ２４ａ
が停止させられ、インバータ２４ｂの負担電流が増加
し、両電源ユニット２２ａ、２２ｂの電流は均衡する。
【００３１】図３は、リアクトル３４ａ、３４ｂの巻線
が巻回される鉄心の変形例を示したもので、同一形状の
第１及び第２の部材５８１ａ及び５８１ｂを有してい
る。これら第１及び第２の部材５８１ａ、５８１ｂで
は、中央脚部６０１ａ、６０１ｂが外脚部６４ａ、６４
ｂと同一の長さに形成されている。その代わりに、第１
及び第２の部材５８１ａ、５８１ｂを組み立てる場合、
中央脚部６０１ａ、６０１ｂの間に、第３の部材、例え
ば直方体状の別の鉄心６８を挟んでいる。これによっ
て、外脚部６４ａ、６４ｂ間に空隙部がそれぞれ形成さ
れている。他の部分は、図１の鉄心と同様に構成されて
いるので、同等部分には同一符号を付して、説明を省略
する。この場合、第１及び第２の部材５８１ａ、５８１
ｂとして、粗結合させる必要のない複数のリアクトルを
形成するのに使用するものを流用することができる。
が巻回される鉄心の変形例を示したもので、同一形状の
第１及び第２の部材５８１ａ及び５８１ｂを有してい
る。これら第１及び第２の部材５８１ａ、５８１ｂで
は、中央脚部６０１ａ、６０１ｂが外脚部６４ａ、６４
ｂと同一の長さに形成されている。その代わりに、第１
及び第２の部材５８１ａ、５８１ｂを組み立てる場合、
中央脚部６０１ａ、６０１ｂの間に、第３の部材、例え
ば直方体状の別の鉄心６８を挟んでいる。これによっ
て、外脚部６４ａ、６４ｂ間に空隙部がそれぞれ形成さ
れている。他の部分は、図１の鉄心と同様に構成されて
いるので、同等部分には同一符号を付して、説明を省略
する。この場合、第１及び第２の部材５８１ａ、５８１
ｂとして、粗結合させる必要のない複数のリアクトルを
形成するのに使用するものを流用することができる。
【００３２】上記の実施の形態では、２つの電源ユニッ
ト２２ａ、２２ｂを並列に接続したが、２台よりも多く
の偶数台、例えば４台の電源ユニットを並列に接続する
こともできる。この場合、鉄心は、図４（ａ）、（ｂ）
に示すように、同一形状の第１及び第２の部材５８２
ａ、５８２ｂを有している。第１及び第２の部材５８２
ａ、５８２ｂにおいて、外脚部６４１ａ、６４１ｂを中
央脚部６０ａ、６０ｂそれぞれの周囲に十字状に配置
し、外脚部６４１ａ、６４１ｂの長さを中央脚部６０
ａ、６０ｂよりも短くし、中央脚部６０ａ、６０ｂを接
触させることによって、各外脚部６４１ａ、６４１ｂ間
に空隙部を形成することができる。これら空隙部を包囲
するように巻線をそれぞれ巻回することによって、互い
に粗結合された４つのリアクトルを形成することができ
る。無論、外側脚部６４１ａ、６４１ｂの長さと中央脚
部６０ａ、６０ｂの長さを同一とし、中央脚部６０ａ、
６０ｂの間に別の鉄心を設けてもよい。
ト２２ａ、２２ｂを並列に接続したが、２台よりも多く
の偶数台、例えば４台の電源ユニットを並列に接続する
こともできる。この場合、鉄心は、図４（ａ）、（ｂ）
に示すように、同一形状の第１及び第２の部材５８２
ａ、５８２ｂを有している。第１及び第２の部材５８２
ａ、５８２ｂにおいて、外脚部６４１ａ、６４１ｂを中
央脚部６０ａ、６０ｂそれぞれの周囲に十字状に配置
し、外脚部６４１ａ、６４１ｂの長さを中央脚部６０
ａ、６０ｂよりも短くし、中央脚部６０ａ、６０ｂを接
触させることによって、各外脚部６４１ａ、６４１ｂ間
に空隙部を形成することができる。これら空隙部を包囲
するように巻線をそれぞれ巻回することによって、互い
に粗結合された４つのリアクトルを形成することができ
る。無論、外側脚部６４１ａ、６４１ｂの長さと中央脚
部６０ａ、６０ｂの長さを同一とし、中央脚部６０ａ、
６０ｂの間に別の鉄心を設けてもよい。
【００３３】なお、上記の実施の形態では、１つの直流
電源２０から電源ユニット２２ａ、２２ｂに直流電圧を
供給したが、各電源ユニット２２ａ、２２ｂ内に入力側
整流器と平滑手段、例えば平滑コンデンサとを備える交
流−直流変換器をそれぞれ設けてもよい。また、上記の
実施の形態では、インバータ２４ａ、２４ｂを用いた
が、これに代えて半導体スイッチング素子を用いたスイ
ッチングレギュレータを使用することもできる。また、
上記の実施の形態では、出力電流と出力電圧をそれぞれ
検出し、これらが共にそれぞれに対応して設けた基準信
号に等しくなるようにインバータを制御したが、出力電
流あるいは出力電圧のみを検出し、これが予め定めた基
準信号に等しくなるように制御してもよい。
電源２０から電源ユニット２２ａ、２２ｂに直流電圧を
供給したが、各電源ユニット２２ａ、２２ｂ内に入力側
整流器と平滑手段、例えば平滑コンデンサとを備える交
流−直流変換器をそれぞれ設けてもよい。また、上記の
実施の形態では、インバータ２４ａ、２４ｂを用いた
が、これに代えて半導体スイッチング素子を用いたスイ
ッチングレギュレータを使用することもできる。また、
上記の実施の形態では、出力電流と出力電圧をそれぞれ
検出し、これらが共にそれぞれに対応して設けた基準信
号に等しくなるようにインバータを制御したが、出力電
流あるいは出力電圧のみを検出し、これが予め定めた基
準信号に等しくなるように制御してもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、並列接
続された電源ユニットにそれぞれ使用されるリアクトル
を、１つの鉄心に巻線を相互に粗結合に巻回することに
よって構成しているので、上記リアクトルを小型化する
ことができ、並列接続された電源ユニットを備える電源
装置を小型化することができる。また、これら電源ユニ
ットそれぞれに使用される直流−高周波変換手段の制御
を、共通制御手段からの共通制御信号によって行ってい
るので、両電源ユニットが分担する電流が均衡しやす
い。
続された電源ユニットにそれぞれ使用されるリアクトル
を、１つの鉄心に巻線を相互に粗結合に巻回することに
よって構成しているので、上記リアクトルを小型化する
ことができ、並列接続された電源ユニットを備える電源
装置を小型化することができる。また、これら電源ユニ
ットそれぞれに使用される直流−高周波変換手段の制御
を、共通制御手段からの共通制御信号によって行ってい
るので、両電源ユニットが分担する電流が均衡しやす
い。
【図１】本発明の１実施形態の電源装置のブロック図で
ある。
ある。
【図２】図１のリアクトルの斜視図である。
【図３】図２のリアクトルの変形例で使用する鉄心の斜
視図である。
視図である。
【図４】図２のリアクトルの他の変形例で使用する鉄心
の斜視図である。
の斜視図である。
【図５】電源ユニットを並列に接続した従来の電源装置
のブロック図である。
のブロック図である。
２２ａ ２２ｂ 電源ユニット ２４ａ ２４ｂ インバータ（直流−高周波変換手段） ２６ａ ２６ｂ 変圧器 ２８ａ ２８ｂ 整流器 ３４ａ ３４ｂ リアクトル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 五郎 大阪府大阪市東淀川区西淡路３丁目１番56 号 株式会社三社電機製作所内 (72)発明者 石井 秀雄 大阪府大阪市東淀川区西淡路３丁目１番56 号 株式会社三社電機製作所内 Ｆターム(参考） 5H730 AS01 BB26 BB27 BB57 BB82 BB88 DD02 DD28 DD32 EE08 EE49 EE66 FD01 FD31 FG05 FG16 ZZ17
Claims (6)
- 【請求項１】 直流電圧が入力され、これを高周波電圧
に変換する直流−高周波変換手段と、 前記高周波電圧を変圧する変圧器と、 この変圧器の出力電圧を整流する整流器と、 この整流器の出力を平滑するリアクトルとを含む少なく
とも２つの電源ユニットの入力側を、前記直流電圧を発
生する直流電源に接続し、かつ前記少なくとも２つの電
源ユニットの出力側を負荷に並列に接続し、 前記各リアクトルを１つの鉄心に互いに粗結合に形成し
た電源装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電源装置において、前記
鉄心は、中央部と、その両側に前記中央部に沿って配置
された少なくとも２つの外脚部とを、有し、これら外脚
部は、それぞれ中途に空隙を有し、これら外脚部に前記
リアクトルの巻線が巻回されている電源装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の電源装置において、前記
空隙部は、前記中央部のほぼ中間に対応する位置に配置
され、前記鉄心は、前記両空隙部と前記中央部とを通る
面の両側にそれぞれ位置する同一形状の２つの部材によ
って構成されている電源装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の電源装置において、前記
鉄心は、それぞれ同一長さの中央脚部と、それの両側に
間隔をおいて位置する前記中央脚部と同一長さの少なく
とも２つの外脚部とをそれぞれ有する第１及び第２の部
材と、第１及び第２の部材の外脚部が間隔を開けて対向
するように前記第１及び第２の部材の中央脚部間に設け
られた第３の部材とを、具備する電源装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の電源装置において、前記
２つの電源ユニットの直流−高周波変換手段を、共通の
制御信号によって制御する共通制御部を設けた電源装
置。 - 【請求項６】 請求項５記載の電源装置において、前記
共通制御部は、前記負荷に供給される出力信号を検出す
る検出手段と、前記出力信号と予め定めた基準信号との
誤差を表す誤差信号を生成する誤差検出手段と、前記誤
差信号に基づいて前記共通の制御信号を生成する制御信
号生成手段とを、具備する電源装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000077535A JP2001268910A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 電源装置 |
| US09/813,384 US6469921B2 (en) | 2000-03-21 | 2001-03-21 | Power supply apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000077535A JP2001268910A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001268910A true JP2001268910A (ja) | 2001-09-28 |
Family
ID=18595087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000077535A Pending JP2001268910A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 電源装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6469921B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001268910A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005033956A (ja) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Sony Corp | 電源装置 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8581147B2 (en) | 2005-03-24 | 2013-11-12 | Lincoln Global, Inc. | Three stage power source for electric ARC welding |
| US9956639B2 (en) | 2005-02-07 | 2018-05-01 | Lincoln Global, Inc | Modular power source for electric ARC welding and output chopper |
| US8785816B2 (en) | 2004-07-13 | 2014-07-22 | Lincoln Global, Inc. | Three stage power source for electric arc welding |
| US8269141B2 (en) | 2004-07-13 | 2012-09-18 | Lincoln Global, Inc. | Power source for electric arc welding |
| US9855620B2 (en) | 2005-02-07 | 2018-01-02 | Lincoln Global, Inc. | Welding system and method of welding |
| US9647555B2 (en) | 2005-04-08 | 2017-05-09 | Lincoln Global, Inc. | Chopper output stage for arc welder power source |
| EP1929615B1 (en) * | 2005-08-16 | 2018-11-14 | MKS Instruments, Inc. | Load resonant type power supply for ozonizer |
| US7541790B2 (en) * | 2006-06-09 | 2009-06-02 | Silicon Laboratories Inc. | Method and apparatus for power savings in a switching regulator |
| CN103780081B (zh) * | 2012-10-22 | 2019-09-13 | 山特电子（深圳）有限公司 | 交错式llc均流变换器 |
| CN103701332A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-02 | 南宁广开电气有限责任公司 | 一种基于pwm的智能电力变压器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7101662A (ja) * | 1971-02-09 | 1972-08-11 | ||
| CA1258881A (fr) * | 1987-04-15 | 1989-08-29 | Leonard Bolduc | Transformateur-inducteur auto-regule a entrefers |
-
2000
- 2000-03-21 JP JP2000077535A patent/JP2001268910A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-21 US US09/813,384 patent/US6469921B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005033956A (ja) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Sony Corp | 電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010024377A1 (en) | 2001-09-27 |
| US6469921B2 (en) | 2002-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031104 |