JP3760552B2 - 突入電流制限方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンバータ回路における交流電源停電後の復電時に対する突入電流制限方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４はこの種の突入電流制限方法の従来例を用いるコンバータ回路の構成を示す回路図である。
コンバータ回路のダイオードブリッジ１は交流電源より入力し、整流して負荷５に直流電流を供給する。突入電流制限抵抗３は負荷５と直列に、また、平滑コンデンサ４は負荷５と並列に、それぞれ設けられている。そこで、リレーコイル２1 と接点２2 とよりなるリレーは、負荷の通電中は突入電流制限抵抗３を接点２2 で短絡し、交流電源の停電を検出したときは接点２2 を開いて突入電流制限抵抗３を負荷回路に投入することにより、復電時における突入電流を制限していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例の場合では、交流電源が停電してから突入電流制限抵抗３が投入されるまでのリレーの動作時間に一定の遅延時間があるので、この間に平滑コンデンサ４の端子電圧が低下する。したがって瞬間停電のため接点２1 がオフするまでの間に復電した場合には、過大な突入電流が流れてダイオードブリッジ１のパワー素子やリレー接点等を損傷するという欠点があった。
そこで、本発明は、交流電源が瞬間停電しても復電時の突入電流を常に小さい値に抑制して回路素子の保護を行う突入電流制限方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、交流電源の停電時における平滑コンデンサの端子間電圧降下値を、復電時の突入電流が過大とならないような値に予め定めておく。そこで、停電の都度、停電時から平滑コンデンサの端子間電圧がこの所定電圧降下値だけ低下するまでの時間を演算し、算出した時間が経過する以前に突入電流制限抵抗を投入することとしている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の突入電流制限方法の一形態例を用いたコンバータ回路を示す回路図である。
図４の従来例と異なる点は、交流電源の停電を検出するリレーの代りに交流側電圧の半周期ごとに電圧の有無を検出するフォトアイソレータ６と、直流側の負荷電流を検出する電流検出器７と、突入電流制限抵抗３の短絡用接点９1 用のコイル９2 とトランジスタ９3 とを含む駆動回路と、フォトアイソレータ６および電流検出器７からの入力と所定の平滑コンデンサ電圧降下値ならびに交流電源の停電検出の動作遅れとを考慮して駆動回路を動作させる時間を演算するＣＰＵ８とより構成されていることである。
【０００６】
次に、本形態例による動作を図２のフローチャートを用いて説明する。
ＣＰＵ８は起動とともに常時、交流電源の電圧の有無をフォトアイソレータ６を介して監視し（ステップＳ１）、フォトアイソレータ６から電源遮断の通報を受けると次式により突入電流制限抵抗３を投入すべき時間ｔを演算する（ステップＳ２）。
ｔ＝Ｃ（Ｖ−Ｖs ）／ｉ−１／２ｆ ・・・・（１）
但し、Ｃ：平滑コンデンサ４の容量
Ｖ：通電時の平滑コンデンサ４の端子間電圧
Ｖs ：復電時に過大な突入電流を生じない平滑コンデンサ４の残留端子電圧の所定値
ｉ：交流電源の停電による平滑コンデンサ４の放電開始時の負荷電流
ｆ：交流電源周波数
次に、ＣＰＵ８は停電検出時から時間ｔが経過したか否かを調べ（ステップＳ３）、時間ｔが経過した時点で駆動回路を動作させて接点９1 をオフとし、突入電流抵抗を投入して（ステップＳ４）動作を終了する。
【０００７】
式（１）の第１項は、停電後の復電時に平滑コンデンサ４の端子間の電圧降下が、過大な突入電流を生じないような許容範囲内に入っている限度の経過時間を算出するものである。また、式（１）の第２項は、停電検出時の動作遅れ時間を考慮して、安全側に時間ｔを演算するためのものである。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、交流電源の停止の都度、平滑コンデンサから負荷への放電電流の値その他を用いて適切な突入電流制限抵抗の投入時間を演算して、停電後のこの時間の経過する時点で突入電流制限抵抗を投入することにより、特に極めて短時間の停電の場合でも遅れることなく、突入電流が過大となることを防いで回路素子の破損を防ぐことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の突入電流制限方法の１実施形態例を適用したコンバータ回路の構成図である。
【図２】図１のコンバータ回路の停電時の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１のフォトアイソレータ６による交流電圧検出とフォトアイソレータ６および短絡用接点９1のタイミングチャートである。
【図４】コンバータ回路の突入電流制限方法の従来例を適用した回路構成図である。
【符号の説明】
１ ダイオードブリッジ
２1 ，９1 接点
２2 ，９2 コイル
３ 突入電流制限抵抗
４ 平滑コンデンサ
５ 負荷
６ フォトアイソレータ
７ 電流検出器
８ ＣＰＵ
【発明の属する技術分野】
本発明はコンバータ回路における交流電源停電後の復電時に対する突入電流制限方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４はこの種の突入電流制限方法の従来例を用いるコンバータ回路の構成を示す回路図である。
コンバータ回路のダイオードブリッジ１は交流電源より入力し、整流して負荷５に直流電流を供給する。突入電流制限抵抗３は負荷５と直列に、また、平滑コンデンサ４は負荷５と並列に、それぞれ設けられている。そこで、リレーコイル２1 と接点２2 とよりなるリレーは、負荷の通電中は突入電流制限抵抗３を接点２2 で短絡し、交流電源の停電を検出したときは接点２2 を開いて突入電流制限抵抗３を負荷回路に投入することにより、復電時における突入電流を制限していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例の場合では、交流電源が停電してから突入電流制限抵抗３が投入されるまでのリレーの動作時間に一定の遅延時間があるので、この間に平滑コンデンサ４の端子電圧が低下する。したがって瞬間停電のため接点２1 がオフするまでの間に復電した場合には、過大な突入電流が流れてダイオードブリッジ１のパワー素子やリレー接点等を損傷するという欠点があった。
そこで、本発明は、交流電源が瞬間停電しても復電時の突入電流を常に小さい値に抑制して回路素子の保護を行う突入電流制限方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、交流電源の停電時における平滑コンデンサの端子間電圧降下値を、復電時の突入電流が過大とならないような値に予め定めておく。そこで、停電の都度、停電時から平滑コンデンサの端子間電圧がこの所定電圧降下値だけ低下するまでの時間を演算し、算出した時間が経過する以前に突入電流制限抵抗を投入することとしている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の突入電流制限方法の一形態例を用いたコンバータ回路を示す回路図である。
図４の従来例と異なる点は、交流電源の停電を検出するリレーの代りに交流側電圧の半周期ごとに電圧の有無を検出するフォトアイソレータ６と、直流側の負荷電流を検出する電流検出器７と、突入電流制限抵抗３の短絡用接点９1 用のコイル９2 とトランジスタ９3 とを含む駆動回路と、フォトアイソレータ６および電流検出器７からの入力と所定の平滑コンデンサ電圧降下値ならびに交流電源の停電検出の動作遅れとを考慮して駆動回路を動作させる時間を演算するＣＰＵ８とより構成されていることである。
【０００６】
次に、本形態例による動作を図２のフローチャートを用いて説明する。
ＣＰＵ８は起動とともに常時、交流電源の電圧の有無をフォトアイソレータ６を介して監視し（ステップＳ１）、フォトアイソレータ６から電源遮断の通報を受けると次式により突入電流制限抵抗３を投入すべき時間ｔを演算する（ステップＳ２）。
ｔ＝Ｃ（Ｖ−Ｖs ）／ｉ−１／２ｆ ・・・・（１）
但し、Ｃ：平滑コンデンサ４の容量
Ｖ：通電時の平滑コンデンサ４の端子間電圧
Ｖs ：復電時に過大な突入電流を生じない平滑コンデンサ４の残留端子電圧の所定値
ｉ：交流電源の停電による平滑コンデンサ４の放電開始時の負荷電流
ｆ：交流電源周波数
次に、ＣＰＵ８は停電検出時から時間ｔが経過したか否かを調べ（ステップＳ３）、時間ｔが経過した時点で駆動回路を動作させて接点９1 をオフとし、突入電流抵抗を投入して（ステップＳ４）動作を終了する。
【０００７】
式（１）の第１項は、停電後の復電時に平滑コンデンサ４の端子間の電圧降下が、過大な突入電流を生じないような許容範囲内に入っている限度の経過時間を算出するものである。また、式（１）の第２項は、停電検出時の動作遅れ時間を考慮して、安全側に時間ｔを演算するためのものである。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、交流電源の停止の都度、平滑コンデンサから負荷への放電電流の値その他を用いて適切な突入電流制限抵抗の投入時間を演算して、停電後のこの時間の経過する時点で突入電流制限抵抗を投入することにより、特に極めて短時間の停電の場合でも遅れることなく、突入電流が過大となることを防いで回路素子の破損を防ぐことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の突入電流制限方法の１実施形態例を適用したコンバータ回路の構成図である。
【図２】図１のコンバータ回路の停電時の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１のフォトアイソレータ６による交流電圧検出とフォトアイソレータ６および短絡用接点９1のタイミングチャートである。
【図４】コンバータ回路の突入電流制限方法の従来例を適用した回路構成図である。
【符号の説明】
１ ダイオードブリッジ
２1 ，９1 接点
２2 ，９2 コイル
３ 突入電流制限抵抗
４ 平滑コンデンサ
５ 負荷
６ フォトアイソレータ
７ 電流検出器
８ ＣＰＵ
Claims (2)
- 交流電源より入力して直流変換を行うコンバータ回路において、電源投入時に負荷に直列に突入電流制限抵抗を投入することにより突入電流を抑制する突入電流制限方法であって、
交流電源の停電時における直流側平滑コンデンサの端子間電圧降下値を、予め所定値に定めておき、
停電の都度、停電時から平滑コンデンサの電圧降下が前記所定値に到達するまでの時間を演算し、
交流電源が停電してから前記時間の経過するまでに前記突入電流制限抵抗を投入することを特徴とする突入電流制限方法。 - 前記演算では、停電時に平滑コンデンサより供給する負荷電流で平滑コンデンサの容量値と前記所定値との積を除して前記時間を求め、さらに停電後、該時間より停電の検出遅れとして半周期分を差引いた時間の経過時に前記突入電流制限抵抗を投入する請求項１記載の突入電流制限方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07749197A JP3760552B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 突入電流制限方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07749197A JP3760552B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 突入電流制限方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271668A JPH10271668A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3760552B2 true JP3760552B2 (ja) | 2006-03-29 |
Family
ID=13635468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07749197A Expired - Fee Related JP3760552B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 突入電流制限方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3760552B2 (ja) |
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| JP4609868B2 (ja) * | 1999-12-17 | 2011-01-12 | 河村電器産業株式会社 | 交流電圧調整装置の制御方法 |
| JP5279796B2 (ja) | 2010-10-29 | 2013-09-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JP5817565B2 (ja) * | 2012-02-02 | 2015-11-18 | 富士通株式会社 | 配電装置、配電システムおよび突入電流抑制方法 |
| JP5460838B2 (ja) * | 2012-12-10 | 2014-04-02 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| GB2515587B (en) * | 2013-11-26 | 2017-08-09 | Keymed (Medical & Ind Equipment) Ltd | Inrush current limiter |
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| CN108199572B (zh) * | 2017-12-25 | 2021-03-30 | 苏州英威腾电力电子有限公司 | 一种变频器及其断电保护*** |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP07749197A patent/JP3760552B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10271668A (ja) | 1998-10-09 |
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