JP5180890B2 - 直流電源装置 - Google Patents
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Description
前記リアクトルから出力される電流を逐次検出する電流検出手段を備え、
前記スイッチ素子を導通・遮断制御するスイッチ制御手段は、
前記スイッチ素子の導通タイミングから前記周期の初期において前記リアクトルからの出力電流が零である第1のオフ期間を求めると共に、前記スイッチ素子を遮断した後に前記リアクトルから出力される電流が零となるタイミングから前記周期の終期において前記リアクトルからの出力電流が零である第2のオフ期間を求める第1の手段と、
前記第2のオフ期間に基づいて設定される目標オフ期間に前記第1のオフ期間が近付くように前記スイッチ素子の導通タイミングを修正して前記第1の手段を再起動して、前記第1のオフ期間と前記目標オフ期間とが一致するように前記スイッチ素子の導通タイミングを決定する第2の手段とを具備したことを特徴としている。
尚、前記スイッチ素子の遮断タイミングについては、例えば前記リアクトルから出力される電流が、予め設定された電流閾値を越えるタイミングとして設定するようにし、好ましくは前記電流閾値を、例えば前記リアクトルから1動作周期に亘って負荷に出力される電流量に基づいて等価的に求めた前記1動作周期分の目標電流波形(正弦波)に、所定の係数を乗じた電流波形(正弦波)として求めておくようにすれば良い。或いは前記スイッチ素子の遮断タイミングを、前記負荷に供給される直流電圧が、予め設定された目標直流電圧となるように調整して決定するようにしても良い。
この直流電源装置は、いわゆるリアクトル入力型のものであって、基本的には図1に示すように交流電力を全波整流する整流器1と、この整流器1の一方の出力端[+]に一端を接続した誘導性素子であるリアクトル2と、このリアクトル2の他端と前記整流器1の他方の出力端[−]との間に接続されて該リアクトル2からの出力電流を平滑化して負荷RLに供給するコンデンサ3を主体として構成される。また前記リアクトル2の他端と前記コンデンサ3との間には逆流防止用のダイオード4が直列に介装されており、更に前記リアクトル2の他端と前記整流器1の他方の出力端[−]との間には、リアクトル2を短絡して前記負荷側への電流供給を遮断するスイッチ素子5が接続されている。このスイッチ素子5は、スイッチ制御部(スイッチ制御手段)6によって導通・遮断制御(オン・オフ制御)されるIGBTやMOSトランジスタからなる。
Ith = α・Iave
として設定する〈ステップS14〉。但し、上記係数αは、スイッチ素子5の導通・遮断制御に伴って前記ダイオード4を介してコンデンサ3に供給されることなく、該スイッチ素子5を介して短絡される電流Is分を見込んで、例えば[1.1]〜[1.3]程度の値として設定される。
T3 = β・T2
として設定される。但し、上記係数βは、スイッチ素子5の導通時に該スイッチ素子5を介して流れる前記リアクトル2からの出力電流Isの変化と、スイッチ素子5を遮断したときに前記ダイオード4を介して流れる前記リアクトル2からの出力電流Idの変化との違いを配慮して、例えば[0.5]〜[0.9]程度の値として設定される。
2 リアクトル
3 コンデンサ
4 ダイオード(逆流防止用)
5 スイッチ素子(IGBTやMOSトランジスタ)
6 スイッチ制御部
7 零クロス検出器
8 シャント抵抗(電流検出手段)
RL 負荷
Claims (5)
- 整流器にて全波整流された電力をリアクトルに入力し、このリアクトルからの出力電流を逆流防止用ダイオードを介してコンデンサに導いて平滑化した後に負荷に供給する手段、および前記全波整流された電源の周期に同期して前記リアクトルの出力を短絡して高調波の発生を抑制するスイッチ素子を備えた直流電源装置において、
前記リアクトルから出力される電流を逐次検出する電流検出手段を備え、
前記スイッチ素子を導通・遮断制御するスイッチ制御手段は、
前記スイッチ素子の導通タイミングから前記周期の初期において前記リアクトルからの出力電流が零である第1のオフ期間を求めると共に、前記スイッチ素子を遮断した後に前記リアクトルから出力される電流が零となるタイミングから前記周期の終期において前記リアクトルからの出力電流が零である第2のオフ期間を求める第1の手段と、
前記第2のオフ期間に基づいて設定される目標オフ期間に前記第1のオフ期間が近付くように前記スイッチ素子の導通タイミングを修正して前記第1の手段を再起動して、前記第1のオフ期間と前記目標オフ期間とが一致するように前記スイッチ素子の導通タイミングを決定する第2の手段と
を具備したことを特徴とする直流電源装置。 - 前記目標オフ期間は、前記第2のオフ期間に所定の係数を乗じて設定されるものである請求項1に記載の直流電源装置。
- 前記スイッチ制御手段は、前記整流器に入力される交流電源における交流電圧の零クロス点の検出タイミングから前記全波整流電源の周期を検出し、前記零クロス点の検出タイミングを動作周期の開始点として前記スイッチ素子の導通・遮断タイミングを制御するものである請求項1に記載の直流電源装置。
- 前記スイッチ素子の遮断タイミングは、前記リアクトルから出力される電流が、予め設定された電流閾値を越えるタイミングとして設定されるものであって、
前記電流閾値は、前記リアクトルから1動作周期に亘って負荷に出力される電流量に基づいて等価的に求めた前記1動作周期分の目標電流波形に、所定の係数を乗じた電流波形として求められるものである請求項1に記載の直流電源装置。 - 前記スイッチ素子の遮断タイミングは、前記負荷に供給される直流電圧が、予め設定された目標直流電圧となるように調整されるものである請求項1に記載の直流電源装置。
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