JPH01231662A - 直流電源装置 - Google Patents
直流電源装置Info
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- JPH01231662A JPH01231662A JP5556188A JP5556188A JPH01231662A JP H01231662 A JPH01231662 A JP H01231662A JP 5556188 A JP5556188 A JP 5556188A JP 5556188 A JP5556188 A JP 5556188A JP H01231662 A JPH01231662 A JP H01231662A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は変換効率が高（、小型・軽量化が図れ。
入力端子を正弦波にできる直流電源装置に関する。
第５図は、従来の直流電源装置を示すブロック図である
。同図に示すように２従来の直流電源装置では２３相交
流電源１からの交流電圧を入力整流部２にて全波整流し
、チョークとコンデンサからなる入力フィルタ３におい
て平滑することにより直流電圧を得た後、スイッチング
部４において該直流電圧を高周波で断続し、トランス５
の２次側から得られる高周波交流電圧を出力整流部６と
チョークとコンデンサからなる出力フィルタフにより、
整流・平滑して直流電圧を得て、該直流電圧を負荷８に
供給する。また、制御回路９が出力電圧を検出して、ス
イッチング部４におけるスイッチのオン期間を制御する
パルス幅変調制御を行い２出力の直流電圧の安定化を図
っている。
。同図に示すように２従来の直流電源装置では２３相交
流電源１からの交流電圧を入力整流部２にて全波整流し
、チョークとコンデンサからなる入力フィルタ３におい
て平滑することにより直流電圧を得た後、スイッチング
部４において該直流電圧を高周波で断続し、トランス５
の２次側から得られる高周波交流電圧を出力整流部６と
チョークとコンデンサからなる出力フィルタフにより、
整流・平滑して直流電圧を得て、該直流電圧を負荷８に
供給する。また、制御回路９が出力電圧を検出して、ス
イッチング部４におけるスイッチのオン期間を制御する
パルス幅変調制御を行い２出力の直流電圧の安定化を図
っている。
しかし、この従来の直流電源装置では、３相交流電源Ｉ
からの交流電圧を一劉し直流電圧に変換した後スイッチ
ング部４により高周波交流電圧に変換するため１人力整
流部２とスイッチング部４で大きな損失が発生し、変換
効率が低下するという問題がある。このため、冷却用フ
ィンが大きくなり、更に部品点数が多く装置が大型化し
、高価になるという問題がある。また、３相交流電圧を
一旦全波整流しているため、入力電流は線間電圧が一番
高い期間しか流れず、入力電流に多（の高調波が含まれ
るという問題がある。
からの交流電圧を一劉し直流電圧に変換した後スイッチ
ング部４により高周波交流電圧に変換するため１人力整
流部２とスイッチング部４で大きな損失が発生し、変換
効率が低下するという問題がある。このため、冷却用フ
ィンが大きくなり、更に部品点数が多く装置が大型化し
、高価になるという問題がある。また、３相交流電圧を
一旦全波整流しているため、入力電流は線間電圧が一番
高い期間しか流れず、入力電流に多（の高調波が含まれ
るという問題がある。
本発明は以」−の欠点を除去するために、３相交流電源
と、該３相交流電源のノイズ分を低減する入力フィルタ
と、上記３相交流電源の周波数より高い周波数でスイッ
チングし、トランスの出力側に高周波交流電圧を発生さ
せる複数の半導体スイッチからなるスイッチング部と、
上記トランスからの交流出力を整流・平滑する出力整流
部及び出力フィルタと、上記３相交流電源からの各線間
電圧に比例したオンパルス幅でこれに対応する上記各半
導体スイッチを順次オンさせ、各線間から負荷側に電力
を供給すると共に、上記トランスの励磁エネルギを上記
半導体スイッチを介して上記３相交流電源に帰還させる
という一連の動作を１変換周期で行わしめるように、上
記スイッチング部を制御する制御回路とからなることを
特徴とする直流電源装置を提供するものである。
と、該３相交流電源のノイズ分を低減する入力フィルタ
と、上記３相交流電源の周波数より高い周波数でスイッ
チングし、トランスの出力側に高周波交流電圧を発生さ
せる複数の半導体スイッチからなるスイッチング部と、
上記トランスからの交流出力を整流・平滑する出力整流
部及び出力フィルタと、上記３相交流電源からの各線間
電圧に比例したオンパルス幅でこれに対応する上記各半
導体スイッチを順次オンさせ、各線間から負荷側に電力
を供給すると共に、上記トランスの励磁エネルギを上記
半導体スイッチを介して上記３相交流電源に帰還させる
という一連の動作を１変換周期で行わしめるように、上
記スイッチング部を制御する制御回路とからなることを
特徴とする直流電源装置を提供するものである。
このような直流電源装置によれば、３相交流電倣からの
交流電圧をスイッチング部で直接高周波交流電圧に変換
できるので、電力変換段数の減少が達成でき、変換動・
トが向上する。また、入力端子を正弦波にできるので、
入力電流の高調波成分を大幅に低減することができ、電
源を共有している装置にノイズ等の影！を与えない。
交流電圧をスイッチング部で直接高周波交流電圧に変換
できるので、電力変換段数の減少が達成でき、変換動・
トが向上する。また、入力端子を正弦波にできるので、
入力電流の高調波成分を大幅に低減することができ、電
源を共有している装置にノイズ等の影！を与えない。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。
同図において、１は３相交流電源、３は人力フィルタ、
５はトランス、６は出力整流部、７は出力フィルタ、８
は負荷、 １０はスイッチング部、１１は制御回路、１
２〜１７は半導体スイッチである。
５はトランス、６は出力整流部、７は出力フィルタ、８
は負荷、 １０はスイッチング部、１１は制御回路、１
２〜１７は半導体スイッチである。
３相交流電源１からの交流電圧は１人力フィルタ３を介
してスイッチング部１０にて商用３相交流電源の周波数
より高い周波数によりスイッチングされ、トランス５の
出力側に高周波交流電圧を発生させる。このトランス５
からの交流出力は出力整流部６にて整流され、出力フィ
ルタフにより平滑されて、直流出力として負荷８に供給
される。
してスイッチング部１０にて商用３相交流電源の周波数
より高い周波数によりスイッチングされ、トランス５の
出力側に高周波交流電圧を発生させる。このトランス５
からの交流出力は出力整流部６にて整流され、出力フィ
ルタフにより平滑されて、直流出力として負荷８に供給
される。
制御回路１１は３相交流電源１からの各線間電圧を検出
し、各線間に挿入されている半導体スイッチのオンパル
ス幅を線間電圧に比例させるように制御を行うと共に２
どの半導体スイッチをオンさせるかを決定する。
し、各線間に挿入されている半導体スイッチのオンパル
ス幅を線間電圧に比例させるように制御を行うと共に２
どの半導体スイッチをオンさせるかを決定する。
第２図は制御回路１１を示すブロック図である。
この図を用いてスイッチング部１０の制御方法を説明す
る。
る。
半導体スイッチ１２〜１７のオンパルス幅は、１ン＝Ｓ
線間電圧ＶＲ，，Ｓ−Ｔ線間電圧Ｖ、、、Ｔ−Ｒ線間電
圧ＶＴＲを全波整流回路２１〜２３により分圧整流した
波形と、パルス発生回路２４〜２６の出力とを比較器２
７〜２９により比較することにより決定され。
線間電圧ＶＲ，，Ｓ−Ｔ線間電圧Ｖ、、、Ｔ−Ｒ線間電
圧ＶＴＲを全波整流回路２１〜２３により分圧整流した
波形と、パルス発生回路２４〜２６の出力とを比較器２
７〜２９により比較することにより決定され。
線間電圧に比例したオンパルス幅とすることができる。
次に、どの半導体スイッチをオンさせるかについて説明
する。比較器３１〜３３により、線間電圧とアース電圧
を比較することで、各線間電圧の正負の関係がこの３個
の比較器３１〜３３の出力によって表現される。スイソ
ヂ決定回路３０はこの３個の信号により、線間電圧の正
から負にトランスを介して電流が流れるように２個の半
導体スイッチを３組決定し、更にトランスの励磁エネル
ギを３相交流電源側に帰還させるための２個の半導体ス
イッチを決定する。例えば、 Ｒ−５，Ｓ−Ｔ、 Ｔ
−９間の順に電力を負荷側に供給した後、励磁エネルギ
をＩ？−３間に帰還させるとすると、第３図のＱ点では
、先ず、半導体スイッチ１２．１６をオンさゼてＲ−３
間より電力を供給し２次いで、半導体スイッチ１４．１
６．半導体スイッチ１２．１７を順次オンさせてＳ−Ｔ
間、Ｔ−Ｒ間より負荷側に電力を供給した後、スイッチ
１３．１５をオンさせて、Ｒ−８間に電力を帰還する。
する。比較器３１〜３３により、線間電圧とアース電圧
を比較することで、各線間電圧の正負の関係がこの３個
の比較器３１〜３３の出力によって表現される。スイソ
ヂ決定回路３０はこの３個の信号により、線間電圧の正
から負にトランスを介して電流が流れるように２個の半
導体スイッチを３組決定し、更にトランスの励磁エネル
ギを３相交流電源側に帰還させるための２個の半導体ス
イッチを決定する。例えば、 Ｒ−５，Ｓ−Ｔ、 Ｔ
−９間の順に電力を負荷側に供給した後、励磁エネルギ
をＩ？−３間に帰還させるとすると、第３図のＱ点では
、先ず、半導体スイッチ１２．１６をオンさゼてＲ−３
間より電力を供給し２次いで、半導体スイッチ１４．１
６．半導体スイッチ１２．１７を順次オンさせてＳ−Ｔ
間、Ｔ−Ｒ間より負荷側に電力を供給した後、スイッチ
１３．１５をオンさせて、Ｒ−８間に電力を帰還する。
ここで、第３図のＱ点における各部波形を示す第４図を
用いて、制御動作を詳細に説明する。第２図に示すスイ
ッチ決定回路３０からパルス発生回路２４に動作信号が
来ると、該パルス発生回路２４は第４図に示すパルスａ
を１パルス発生し、第４図に示す全波整流回路２１の出
力すと比較器２７により比較することで、Ｒ−３間に挿
入されている半導体スイッチのオンパルス幅が決定し、
このオンパルス幅信号はスイッチ決定回路３０に入力さ
れる。
用いて、制御動作を詳細に説明する。第２図に示すスイ
ッチ決定回路３０からパルス発生回路２４に動作信号が
来ると、該パルス発生回路２４は第４図に示すパルスａ
を１パルス発生し、第４図に示す全波整流回路２１の出
力すと比較器２７により比較することで、Ｒ−３間に挿
入されている半導体スイッチのオンパルス幅が決定し、
このオンパルス幅信号はスイッチ決定回路３０に入力さ
れる。
スイッチ決定回路３０はＲ−３間電圧が正なので５第１
図に示す半導体スイッチ１２．１６をオンさせるために
、第４図に示すオンパルス幅信号×１を半導体スイッチ
１２．１６の駆動回路３４．３８に送り、 ’１′。
図に示す半導体スイッチ１２．１６をオンさせるために
、第４図に示すオンパルス幅信号×１を半導体スイッチ
１２．１６の駆動回路３４．３８に送り、 ’１′。
導体スイッチ１２．１６がオフした直後、第２図に示す
パルス発生回路２５に動作信号を送る。パルス発生回路
２５は第４図に示すパルスＣを１パルス発生し、第４図
に示す全波整流回路２２の出力ｄと比較器２８により比
較するごとで、 Ｓ−Ｔ間に挿入されている半導体ス
イッチのオンパルス幅が決定し。
パルス発生回路２５に動作信号を送る。パルス発生回路
２５は第４図に示すパルスＣを１パルス発生し、第４図
に示す全波整流回路２２の出力ｄと比較器２８により比
較するごとで、 Ｓ−Ｔ間に挿入されている半導体ス
イッチのオンパルス幅が決定し。
このオンパルス幅信号はスイッチ決定回路３０に入力さ
れる。スイッチ決定回路３０はＳ−Ｔ間電圧が負なので
、第１図に示す半導体スイッチ１４．１６をオンさせる
ために、第４図に示すオンパルス幅信号×２を半導体ス
イッチ１４．１６の駆動回路３６．３８に送り、半導体
スイッチＩ１１．１６がオフした直後。
れる。スイッチ決定回路３０はＳ−Ｔ間電圧が負なので
、第１図に示す半導体スイッチ１４．１６をオンさせる
ために、第４図に示すオンパルス幅信号×２を半導体ス
イッチ１４．１６の駆動回路３６．３８に送り、半導体
スイッチＩ１１．１６がオフした直後。
第２図に示すパルス発生回路２６に動作信号を送る。
パルス発生回路２６は第４図に示すパルスｅを１パルス
発生し、第４図に示す全波整流回路２３の出力ｆと比較
器２９により比較することで、Ｔ−Ｒ間に挿入されてい
る半導体スイッチのオンパルス幅が決定し、このオンパ
ルス幅信号はスイッチ決定回路３０に入力される。スイ
ッチ決定回路３０はＴ−Ｒ間電圧が負なので、第１図に
示す半導体スイッチ１２、１７をオンさせるために、第
４図に示すオンパルス幅信号ｘ３を半導体スイッチ１２
．１７の駆動回路３４．３９に送り、半導体スイッチ１
２．１７がオフした直後半導体スイッチ１３．１５をオ
ンさせるために。
発生し、第４図に示す全波整流回路２３の出力ｆと比較
器２９により比較することで、Ｔ−Ｒ間に挿入されてい
る半導体スイッチのオンパルス幅が決定し、このオンパ
ルス幅信号はスイッチ決定回路３０に入力される。スイ
ッチ決定回路３０はＴ−Ｒ間電圧が負なので、第１図に
示す半導体スイッチ１２、１７をオンさせるために、第
４図に示すオンパルス幅信号ｘ３を半導体スイッチ１２
．１７の駆動回路３４．３９に送り、半導体スイッチ１
２．１７がオフした直後半導体スイッチ１３．１５をオ
ンさせるために。
第４図に示すオンパルス幅信号×４を半導体スイッチ１
３．１５の駆動回路３５．３７に送り、トランスの励磁
エネルギを３相交流電源側に帰還させる。この動作を繰
り返すことで、１変換周期に各線間から線間電圧に比例
したオンパルス幅で負荷側に電力を供給し、入力電流は
入力フィルタ３によりスイッチング周波数成分が除かれ
正弦波になる。また、パルス発生回路は出力電圧によっ
て、パルスの傾きを変える機能を有しているため、出力
電圧は安定な直流電圧になる。例えば、出力電圧が高く
なると第４図に示すαが大きくなって傾きが急になり、
オンパルス幅を線間電圧に比例させながら、オンパルス
幅が短くなるように動作する。
３．１５の駆動回路３５．３７に送り、トランスの励磁
エネルギを３相交流電源側に帰還させる。この動作を繰
り返すことで、１変換周期に各線間から線間電圧に比例
したオンパルス幅で負荷側に電力を供給し、入力電流は
入力フィルタ３によりスイッチング周波数成分が除かれ
正弦波になる。また、パルス発生回路は出力電圧によっ
て、パルスの傾きを変える機能を有しているため、出力
電圧は安定な直流電圧になる。例えば、出力電圧が高く
なると第４図に示すαが大きくなって傾きが急になり、
オンパルス幅を線間電圧に比例させながら、オンパルス
幅が短くなるように動作する。
以」二説明したように３本発明による直流電源装置にお
いては、スイッチング部が３相交流電源からの交流電圧
を直接高周波交流電圧に変換できる機能を有しているた
め、電力変換段数の減少が達成でき、変換効率が向上す
るという利点がある。
いては、スイッチング部が３相交流電源からの交流電圧
を直接高周波交流電圧に変換できる機能を有しているた
め、電力変換段数の減少が達成でき、変換効率が向上す
るという利点がある。
また、入力整流部を冷却するための放熱フィンが不要と
なり、更にスイッチング周波数を高めることで、装置の
小型・軽量化、及び低コスト化が図れるという利点があ
る。更に５線間電圧に比例したオンパルス幅によりｌ変
換周期に各線間から負荷側に電力を供給するため、入力
電流を正弦波にできる。よって、入力電流の高調波成分
を大幅に低減することができ、電源を共有している装置
にノイズ等の影響を与えないという利点がある。
なり、更にスイッチング周波数を高めることで、装置の
小型・軽量化、及び低コスト化が図れるという利点があ
る。更に５線間電圧に比例したオンパルス幅によりｌ変
換周期に各線間から負荷側に電力を供給するため、入力
電流を正弦波にできる。よって、入力電流の高調波成分
を大幅に低減することができ、電源を共有している装置
にノイズ等の影響を与えないという利点がある。
第１図乃至第４図は本発明の一実施例を説明するための
図、第５図は従来の直流電源装置を説明するための図で
ある。 ｌ・・・３相交流電源 ２・・・人力整流部３・・
・入力フィルタ ４・・・スイッチング部５・・・
トランス ６−・・出力整流部７・・・出力フ
ィルタ ８・・・負荷９・・・制御回路
１０・・・スイッチング部１１・・・制御回路 １
２〜１７・・・半導体スイッチ２１〜２３・・・全波整
流回路 ２４〜２６・・・パルス発生回路２７〜２９・
・・比較器 ３０・・・スイッチ決定回路３
１〜３３・・・比較器 ３４〜３９・−・パルス
発生回路４０〜４２・・・反転回路 特許出願人 オリジン電気株式会社 日本電信電話株式会社
図、第５図は従来の直流電源装置を説明するための図で
ある。 ｌ・・・３相交流電源 ２・・・人力整流部３・・
・入力フィルタ ４・・・スイッチング部５・・・
トランス ６−・・出力整流部７・・・出力フ
ィルタ ８・・・負荷９・・・制御回路
１０・・・スイッチング部１１・・・制御回路 １
２〜１７・・・半導体スイッチ２１〜２３・・・全波整
流回路 ２４〜２６・・・パルス発生回路２７〜２９・
・・比較器 ３０・・・スイッチ決定回路３
１〜３３・・・比較器 ３４〜３９・−・パルス
発生回路４０〜４２・・・反転回路 特許出願人 オリジン電気株式会社 日本電信電話株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ３相交流電源と、 該３相交流電源の入力フィルタと、 上記３相交流電源の周波数より高い周波数でスイッチン
グし、トランスの出力側に高周波交流電圧を発生させる
複数の半導体スイッチからなるスイッチング部と、 上記トランスからの交流出力を整流・平滑する出力整流
部及び出力フィルタと、 上記３相交流電源からの各線間電圧に比例したオンパル
ス幅でこれに対応する上記各半導体スイッチを順次オン
させ、各線間から負荷側に電力を供給すると共に、上記
トランスの励磁エネルギを上記半導体スイッチを介して
上記３相交流電源に帰還させるという一連の動作を１変
換周期で行わしめるように、上記スイッチング部を制御
する制御回路とからなることを特徴とする直流電源装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055561A JP2704519B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63055561A JP2704519B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 直流電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01231662A true JPH01231662A (ja) | 1989-09-14 |
| JP2704519B2 JP2704519B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=13002113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63055561A Expired - Lifetime JP2704519B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 直流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2704519B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012165102A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置 |
| WO2012165100A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置 |
| WO2012165103A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置 |
| WO2012165099A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置 |
| WO2012165101A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置 |
| WO2012165104A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01202164A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直流電源装置 |
-
1988
- 1988-03-09 JP JP63055561A patent/JP2704519B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH01202164A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直流電源装置 |
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| JP2704519B2 (ja) | 1998-01-26 |
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