JPH03230764A - Ｐｗｍ制御による電源装置 - Google Patents

Ｐｗｍ制御による電源装置

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JPH03230764A
JPH03230764A JP2020444A JP2044490A JPH03230764A JP H03230764 A JPH03230764 A JP H03230764A JP 2020444 A JP2020444 A JP 2020444A JP 2044490 A JP2044490 A JP 2044490A JP H03230764 A JPH03230764 A JP H03230764A
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JP
Japan
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voltage
windings
power supply
pwm control
input
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JP2020444A
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English (en)
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Shigetoshi Higaki
成敏 檜垣
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
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    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電源装置に係り、特に入・出力側の対地電位
にパルス幅変調による高周波成分（コモンモードノイズ
）が含まれないよう改良したＰＷＭ制御の電源装置に関
する。
（従来の技術） 従来の基本的なＰＷＭ制御の電源装置を第３図に示す。
第３図において、２，３はダイオード、４，５はコンデ
ンサで交流電源１がダイオード２と３の直列接続点とコ
ンデンサ４と５の直列接続点に加えられ交直変換回路を
構成する。この場合、交流電源１の接地されている側の
線をコンデンサ４と５の直列接続点へ接続する。、６は
インバータ主回路でスイッチング素子６１と６２が直列
接続され、それぞれの素子にはダイオード６３と６４が
逆並列に接続されて構成されている。インバータの出力
電圧はスイッチング素子６１と６２の接続点Ａとコンデ
ンサ４と５の接続点Ｎ間に発生し、この出力電圧がフィ
ルタ７を介して負荷８に加えられる。なお。
９はインバータ主回路６をＰＷＭ制御する回路である。
（発明が解決しようとする課題） しかし、上記従来構成の装置は、パルス幅変調の変調周
波数が高くなると入出力端の対地電位に無視できないコ
モンモードの高周波ノイズが発生する。すなわち、スイ
ッチング素子６１．６２のオン、オフによりＡ点の対地
電位が交互にｖＰとＶＮの値でスイッチングされ、その
度にＡ点とアース間に存在する浮遊容ｉＣ６の変位電流
が接地線（図は入力電源側の線Ｎ）にパルス状に流れ電
圧降下を生じさせる。
浮遊容量Ｃ８はモジュール形のスイッチング素子に固有
の浮遊容量と主回路構造に付随して生じる浮遊容量によ
って定まり一定の値以下に小さくすることはできない。
変調周波数が高くなり、高速動作特性のスイッチング素
子が用いられるとＡ点の電圧変化速度ｄｖ／ｄｔが大き
くなり変位電流も大きくなって電圧降下が無視できない
管となる。
このように、従来のＰＷＭ制御による電源装置では、入
・出力端子に高周波ノイズ（コモンモードノイズ）が含
まれるため、出力側では計算機等の電子機器の誤動作を
招き、入力側では同系統に接続される他の電子機器の誤
動作を招く等の悪影響が生ずる。
本発明の目的は、スイッチング素子のオン・オフに起因
する入出力側の高周波ノイズを除却し品質の良い８力電
源を得ると共に、入力電源に悪影響を与えないＰＷＭ制
御による電源装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、交流電圧を直流電
圧に変換し、この直流電圧をＰＷＭ制御して再び第２の
交流電圧に逆変換する装置において、上記交流電圧の一
端と上記第２の交流電圧の一端を共通電位とし、上記交
流電圧が入力され共通電位に対して正Ｖ負の直流電圧を
得る交直変換回路と、上記圧と負の直流電圧が入力され
上記共通電位との間にＰＷＭ制御による第２の交流電圧
を出力するインバータ主回路と、磁気的に結合された第
１．第２．第３の巻線を持つチョークコイルを設け、前
記第１及び第２の巻線を介して前記交直変換回路に入力
すると共に、前記第２の交流電圧を前記第３の巻線を介
して出力するようにＰ　Ｗ　Ｍ　＃御による電源装置を
構成する。
（作用） 上記構成とすることにより、インバータ主回路がＰＷＭ
制御によりスイッチング動作する度に生じる電位変動の
ため浮遊容量を介して流れる変位電流がチョークコイル
により抑制され、電源装置の入出力に生じるコモンモー
ドの高周波ノイズが除去される。
（実施例） 本発明による一実施例を第１図に示す。
本実施例が従来と異なる部分は５電源装置の入出力に３
巻線のコモンモードチョークコイル１０を挿入し、独特
の接続とした点である。
コモンモードチョークコイルｌＯは３つの巻線１０１〜
１０３がフェライトコアを介して磁気的に結合され、巻
線ｌＯ１と１０２が入力側に挿入され１巻線１０３が出
力側の一方の線に挿入される。出力側の他方の線は入力
側の接地された方の線に接続される。
上記（第１図）の構成において、コモンモードチョーク
コイル１０の各巻線１０１〜１０３は巻回数を等しくて
各巻線のアンペアターンの総和が零になるようにしであ
る。すなわち、入出力の電流１１９　ｘｘの方向を図の
ように定めたとき１巻線１０１にはｉｉｔ巻線１０２に
は１２　　ｉｌ１巻線１０３には−１２の電流が流れ、
スイッチング時を除く定常時においてはｉ、　＋　（ｉ
ｚ　−ｉ□）　＋　（１ｍ）　＝　０の関係が成立する
のでアンペアターンの総和が零になる。従って、コモン
モードチョークコイル１０の鉄心（フェライトコア）は
飽和することがない。
このような状態において、スイッチング素子６１゜６２
が交互にオン、オフすると、前述したように浮遊容量Ｃ
６による変位電流が流れる。しかしこの場合、入力側に
挿入されたコモンモードチョークコイル１０の巻線１０
１．１０２がスイッチング時のサージ電圧に対し高イン
ピーダンスとして作用し変位電流は抑制される。従って
、入力線の変位電流による電圧降下は無視できる値に減
少し、出力側の対地電位変動も無くなる。
さらに、効果的な実施例を第２図に示す。
この構成は、ダイオード２，３と逆並列にスイッチング
素子２１．３１を加え、ダイオード２，３の直列接続し
た点にリアクトル１３を介して交流電圧を入力するよう
にし昇圧チョッパ回路１１を構成している。尚、１２は
、昇圧チョッパ回路１１をＰＷＭ制御するための回路で
ある。
上記構成では、第１図の場合にくらへると、昇圧チョッ
パ回路１１のスイッチング素子２１．３１が増えていて
、それだけ高周波ノイズ発生源が増えているが、同し原
理しこて、高周波ノイズを抑制することができる。
以上の実施例では入力電源側が接地されている例につい
て説明したが、非接地の入力電源とし負荷側を接地する
ようにしても同様の効果が得られる。
なお、本発明はバッテリー等を付加して無停電電源装置
とすることができる。
出力側の対地電位に、計算機等の電子機器の負荷にとっ
て有害なＰＷＭ制御の高速スイッチングによる高周波成
分が含まれず、対地電位を低くすることができ安全で信
頼性の高い小形で軽量で廉価なＰＷＭ制御の電源装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のＰＷＭ制御による電源装置の一実施例
図、第２図はチョッパ回路を付加した本発明の他の実施
例図、第３図は従来のＰＷＭ制御による電源装置の回路
構成図である。 １・・・交流電源　　　２　、３．６３，６４・・・ダ
イオード４．５・・・コンデンサ　　６・・・インバー
タ回路７・・・フィルター　　　８・・・負荷９・・・
ＰＷＭ制御回路 １０・・・コモンモードチョークコイル１１・・・昇圧
チョッパ回路 １２・・・昇圧チョッパのＰＷＭ制御回路１３・・・リ
アクトル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 交流電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧をＰＷＭ制
    御して再び第２の交流電圧に逆変換する装置において、
    上記交流電圧の一端と上記第２の交流電圧の一端を共通
    電位とし、上記交流電圧が入力され共通電位に対して正
    との直流電圧を得る交直変換回路と、上記正と負の直流
    電圧が入力され上記共通電位との間にＰＷＭ制御による
    第２の交流電圧を出力するインバータ主回路と、磁気的
    に結合された第１、第２、第３の巻線を持つチョークコ
    イルを設け、前記第１及び第２の巻線を介して前記交直
    変換回路に入力すると共に、前記第２の交流電圧を前記
    第３の巻線を介して出力することを特徴とするＰＷＭ制
    御による電源装置。
JP2020444A 1990-02-01 1990-02-01 Ｐｗｍ制御による電源装置 Pending JPH03230764A (ja)

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