JP2009261163A - 三相力率改善回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多相交流の相数分のインバータ回路10−1〜10−3を多相交流電源に対しスター接続し、各出力整流回路を並列接続して単一の平滑回路に接続して直流電力を出力し、単一の制御回路36により、直流出力電圧を入力して所定電圧を維持するように、相数分のインバータ回路を、不連続モードを維持しつつ一定周波数で且つ交流周波数の1周期に対し変動の少ないデューティ比で駆動することにより定抵抗として動作させる。
【選択図】図2
Description
全波整流回路、インバータ素子、インバータ素子のドライブ回路、出力トランス及び出力整流回路を備え、他励フライバック動作を行う多相交流電源の相数分のインバータ回路と、
相数分のインバータ回路の全波整流回路を多相交流電源に対しスター接続する入力接続回路と、
相数分のインバータ回路の各出力整流回路を並列接続して単一の平滑回路に接続して直流電力を出力とする出力接続回路と、
出力接続回路で得られた直流出力電圧を入力して所定電圧を維持するように、相数分のインバータ回路を、不連続モードを維持しつつ一定周波数で且つ交流周波数の1周期に対し変動の少ないデューティ比で駆動することにより定抵抗として動作させる制御回路と、
を設けたことを特徴とする。
全波整流回路に続いて、複数のインバータ素子、各インバータ素子に設けた複数のドライブ回路、複数のインバータ素子により駆動される複数の出力トランス及び複数の出力トランス毎に設けた出力整流回路を備え、他励フライバック動作を行う多相交流電源の相数分のインバータ回路と、
相数分のインバータ回路の全波整流回路を多相交流電源に対しスター接続する入力接続回路と、
相数分のインバータ回路の各出力整流回路を並列接続して平滑回路に接続して直流電力を出力する出力接続回路と、
出力接続回路で得られた直流出力電圧を入力して所定電圧を維持するように、相数分のインバータ回路に設けている複数のインバータ素子を、360°をインバータ素子数で割った位相差をもつ複数のスイッチング信号により、不連続モードを維持しつつ一定周波数で且つ交流周波数の1周期に対し変動の少ないデューティ比で駆動することにより定抵抗として動作させる制御回路と、
を設けたことを特徴とする。
単相交流を入力して全波整流する全波整流回路、インバータ素子、前記インバータ素子のドライブ回路、出力トランス、出力整流回路及び平滑回路を備え、他励フライバック動作を行うインバータ回路と、
インバータ回路で得られた直流出力電圧を入力して所定電圧を維持するように、不連続モードを維持しつつ一定周波数で且つ交流周波数の1周期に対し変動の少ないデューティ比で駆動することにより定抵抗として動作させる制御回路と、
を設けたことを特徴とする。
I=V×(Ton/L)
となり、(Ton/L)が一定であることから、入力電圧Vに比例した入力電流Iが流れ、定抵抗と同じ動作をすることになり、これによって力率を改善することができる。
I=V(Ton/L) (1)
この(1)式から(Ton/L)を前記(1)〜(3)の条件により一定に保つようにスイッチング制御すると、入力電圧Vに比例した入力電流Iが流れることとなり、これは定抵抗と同じ動作をすることになり、これによって本実施形態のインバータ回路10−1〜10−3のそれぞれは、三相交流電力を直流電力に変換する際のスイッチング制御において力率を1に近づけるという力率改善を行うことができる。
12,12−1〜12−3:ダイオードブリッジ
14,14−1〜14−3:インバータ素子
16,16−1〜16−3,16−11〜16−13:ドライブ回路
18−1〜18−3,18−11〜18−13:出力トランス
20−1〜20−3,20−11〜20−13:1次巻線
22−1〜22−3,22−11〜22−33:2次巻線
24−1〜24−3,24−11〜24−33:整流ダイオード
26:平滑コンデンサ
28:出力端子
30:ドライブトランス
32,32−1〜32−3:ドライブ1次巻線
34,34−1〜34−3,34−211〜34−233:ドライブ2次巻線
35−11〜35−13:カレントトランス1次巻線
35−21〜35−23:カレントトランス2次巻線
36,36−1:制御部
38:制御IC
40:ドライブ回路
41,42,44,46,58,60,64,76−1〜76−3,78−1〜78−3,84,85,86−1〜86−3:抵抗
45:過電流保護端子
48,62,82:コンデンサ
50−1〜50−3,50−11〜50−33:過電流検出回路
52−1〜52−3,74−1〜74−3,80−1〜80−3,88−1〜88−3:ダイオード
54,56,72−1〜72−3:トランジスタ
70:ツェナーダイオード
90−2:120°シフト回路
90−3:240°シフト回路
94−1〜94−3:切替スイッチ
96:力率改善回路部
98:DC−DCコンバータ
Claims (9)
- 全波整流回路、インバータ素子、前記インバータ素子のドライブ回路、出力トランス及び出力整流回路を備え、他励フライバック動作を行う多相交流電源の相数分のインバータ回路と、
前記相数分のインバータ回路の全波整流回路を多相交流電源に対しスター接続する入力接続回路と、
前記相数分のインバータ回路の各出力整流回路を並列接続して単一の平滑回路に接続して直流電力を出力する出力接続回路と、
前記出力接続回路で得られた直流出力電圧を入力して所定電圧を維持するように、前記相数分のインバータ回路を、不連続モードを維持しつつ一定周波数で且つ交流周波数の1周期に対し変動の少ないデューティ比で駆動することにより定抵抗として動作させる制御回路と、
を設けたことを特徴とする多相交流力率改善回路。
- 請求項1記載の多相交流力率改善回路に於いて、前記制御回路は、スイッチング信号を入力する1次巻線と、前記相数分のインバータ回路に設けた各ドライブ回路に接続する相数分の2次巻線とを備えた単一のドライブトランスにより前記相数分のインバータ回路の各インバータ素子を共通にスイッチング制御することを特徴とする多相交流力率改善回路。
- 請求項1記載の多相交流力率改善回路に於いて、前記相数分のインバータ回路はインバータ電流を検出する相数分のカレントトランスを備え、前記制御回路は前記相数分のカレントトランスで検出したインバータ電流の中の最大電流に対し保護動作する過電流保護回路を備えたことを特徴とする多相交流力率改善回路。
- 請求項1記載の多相交流力率改善回路に於いて、前記制御回路は、入力交流電圧の周期以内となる前記直流出力電圧の低い周波数変動に対しては応答することのない周波数応答ゲインを設定したことを特徴とする多相交流力率改善回路。
- 請求項1記載の多相交流力率改善回路に於いて、更に、前記相数分のインバータ回路の出力接続回路に続いて出力電圧を所定電圧に安定させる単一のDC−DCコンバータを接続したことを特徴とする多相交流力率改善回路。
- 請求項1記載の多相交流力率改善回路に於いて、更に、前記複数のインバータ回路の各全波整流回路を、多相交流電源に対するスター接続とデルタ接続とに切替える切替回路を設けたことを特徴とする多相交流力率改善回路。
- 全波整流回路に続いて、複数のインバータ素子、前記各インバータ素子に設けた複数のドライブ回路、前記複数のインバータ素子により駆動される複数の出力トランス及び前記複数の出力トランス毎に設けた出力整流回路を備え、他励フライバック動作を行う多相交流電源の相数分のインバータ回路と、
前記相数分のインバータ回路の全波整流回路を多相交流電源に対しスター接続する入力接続回路と、
前記相数分のインバータ回路の各出力整流回路を並列接続して平滑回路に接続して直流電力を出力する出力接続回路と、
前記出力接続回路で得られた直流出力電圧を入力して所定電圧を維持するように、前記相数分のインバータ回路に設けている複数のインバータ素子を、360°を前記インバータ素子数で割った位相差をもつ複数のスイッチング信号により、不連続モードを維持しつつ一定周波数で且つ交流周波数の1周期に対し変動の少ないデューティ比で駆動することにより定抵抗として動作させる制御回路と、
を設けたことを特徴とする多相交流力率改善回路。
- 請求項7記載の多相交流力率改善回路に於いて、前記制御回路は、インバータ素子数をnとした場合、360°/nの位相差をもつn種類のスイッチング信号により各インバータ回路に設けているn個のインバータ素子をスイッチング制御することを特徴とする多相交流力率改善回路。
- 単相交流を入力して全波整流する全波整流回路、インバータ素子、前記インバータ素子のドライブ回路、出力トランス、出力整流回路及び平滑回路を備え、他励フライバック動作を行うインバータ回路と、
前記インバータ回路で得られた直流出力電圧を入力して所定電圧を維持するように、不連続モードを維持しつつ一定周波数で且つ交流周波数の1周期に対し変動の少ないデューティ比で駆動することにより定抵抗として動作させる制御回路と、
を設けたことを特徴とする単相交流力率改善回路。
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