JPH04285473A - Dc/ac電源装置 - Google Patents

Dc/ac電源装置

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JPH04285473A
JPH04285473A JP3069359A JP6935991A JPH04285473A JP H04285473 A JPH04285473 A JP H04285473A JP 3069359 A JP3069359 A JP 3069359A JP 6935991 A JP6935991 A JP 6935991A JP H04285473 A JPH04285473 A JP H04285473A
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JP
Japan
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voltage
pwm
current
inverter
load
Prior art date
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Pending
Application number
JP3069359A
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English (en)
Inventor
Chihiro Okatsuchi
千尋 岡土
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Toshiba Corp
Toshiba FA Systems Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba FA Systems Engineering Corp
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Publication date
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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]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリー電源から交
流電源を得るDC/AC電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近のレジャーの傾向として自動車にて
遠出して、自動車のバッテリー電源(一般にDC12V
が多い)から交流電圧(100 V)を得て一般の家庭
用テレビ、冷蔵庫、電子レンジ等を使用する要求が増加
している。
【0003】この種の従来のDC/AC電源装置を図3
に示す。
【0004】図3はDC12VからAC100 Vを得
るDC/AC電源装置の一例である。バッテリー1の電
源は遮断器2により入り、切りが行われる。バッテリー
電源が投入されると、限流抵抗3を介して平滑用コンデ
ンサ4を充電した後リレー5で限流抵抗3を短絡する。
【0005】コンデンサ4で平滑化された直流電源は変
圧器6のセンタータップとMOSFET7,8を介して
変圧器6の両端子に加えられ、MOSFET7,8を交
互にスイッチして交流電力が変圧器6に供給される。
【0006】MOSFET7,8にはそれぞれダイオー
ド9,12、コンデンサ10,13、放電用抵抗11,
14からなるサージ吸収回路が設けられMOSFETが
過電圧により劣化することを防いでいる。
【0007】変圧器6の二次側に得られる交流電圧はダ
イオードブリッジ15により整流され、リアクトル16
、コンデンサ17により高周波分を除去した第2の直流
電圧V17となる。このV17はインバータブリッジ1
8により50Hzまたは60Hzの交流電圧VACに変
換されて出力される。
【0008】DC/DCコンバータ19はコンデンサ4
の電圧から制御電源VCを得て、チョッパ制御回路20
やインバータ制御回路21に供給する。チョッパ制御回
路20はMOSFET7,8をPWM制御してコンデン
サ17の電圧V17を制御する。インバータ制御回路2
1はインバータブリッジ18のFETを制御する。
【0009】チョッパ制御やインバータ制御には種々の
制御方式があるがその一例を図4(a)に示す。コンデ
ンサ17の電圧V17を両波整流波形になるようチョッ
パ制御し、インバータブリッジ18で180 度(半波
)毎に極性を反転させるようにインバータ制御し交流電
圧VACを得る方式である。
【0010】また別の制御として、コンデンサ17の容
量を増大しV17を一定にチョッパ制御すると共に図4
(b)に示す疑似方形波にインバータ制御することもあ
る。なお、idはチョッパ入力の電流である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】図4(a)の方式は変
圧器二次側ではPWMを行わないので高効率である。し
かし交流出力の無効電力を流す回路が無い(コンデンサ
17の容量が小さいので)ので遅れ力率や進み力率の負
荷では使用できない。
【0012】家電品の内、ラジオ、TV、VTR、等は
コンデンサインプット形の整流回路を持つ負荷であるの
で(a)の方式が適用可能であるが、モータが使用され
る冷蔵庫や扇風機などではモータが円滑に廻らず使用不
可能である。
【0013】図4(b)の方式は負荷の無効電力をコン
デンサ17で処理できるので遅れ力率や進み力率負荷に
も利用できるが出力電圧の歪が大きく高調波成分により
モータ類やコンデンサ類の過熱の原因となる。
【0014】また、出力電圧VACが正弦波となるよう
にインバータブリッジ18をPWM制御すれば力率と歪
率の問題は解決できるがスイッチング損失により効率が
低下する欠点がある。特にコンデンサインプット形の整
流回路を持つ負荷では負荷のピーク電流が高いのでスイ
ッチング損失が増加しやすい。
【0015】またコンデンサインプット形の整流回路を
持つ負荷を投入した場合、投入電流が大きくなり過電流
となり易い問題があり、大きな負荷を投入できないこと
が多い。
【0016】このように、従来の装置では、効率を良く
すると負荷力率に対応できないか出力波形が悪くなるな
どの問題があり、コンデンサインプット形の整流回路を
持つ負荷の投入時過電流により、トリップし易く負荷を
有効に利用できない難点があった。
【0017】本発明では波形を良好にして、どのような
力率にも対応でき、しかも効率良く、投入時の電流を抑
制して負荷を100 %迄利用できる電源装置を提供す
ることを目的とする。
【0018】[発明の構成]
【0019】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため本発明では、直流電源の正負間にブリッジ接続され
たインバータ部を備え、このインバータブリッジをPW
M制御することにより直流電圧を交流電圧に変換する装
置において、この交流電圧の最大値付近の所定区間はP
WM制御を行なわず、他の区間のみをPWM制御するP
WM制御手段を設ける。
【0020】また、インバータ部の電流が所定電流を越
えたとき、該インバータブリッジの正側および負側のい
ずれか一方の回路をオフする電流制限手段を設ける。
【0021】
【作用】上記PWM制御手段により、交流電圧の最大値
付近の所定区間は直流電圧がそのまま出力され、台形波
状の交流電圧となり、上記所定区間はPWM制御を行わ
ないのでスイッチング損失が発生せず効率が良くなる。 また、上記電流制限手段により、コンデンサインプット
形の整流回路を持つ負荷が投入された場合でも突入電流
等の過電流を抑制する。
【0022】
【実施例】本発明の実施例を図1に示す。図3と同一部
分は同一番号を付し説明を省略する。
【0023】チョッパ制御回路20はコンデンサ17の
電圧V17が一定になるようMOSFET7,8をPW
M制御する。
【0024】インバータ制御回路40はインバータブリ
ッジ18を制御して交流電圧VACを出力するが、図2
に示すような波形となるように制御する。すなわち、P
WM回路40aから出力されるスイッチング指令におい
て、VACの最大値付近の所定区間はオンのままにして
V17または−V17で一定にし、その他の区間で台形
波となるようにPWM制御を行う。
【0025】インバータブリッジ18の出力にリアクト
ル32とコンデンサ33からなるフィルタを設け高周波
分を除去する。変流器34により負荷電流を検出し、整
流器40dで直流に変換した後ヒステリシスコンパレー
タ40cでレベル検出し、負荷電流の過電流になった時
インバータブリッジ18の18b,18dのFETをオ
フする如くロジックを構成する。FET18aと18b
,18cと18dはインバータの関係で動作させる。
【0026】図2の波形18aはFET18aをオンオ
フするPWM波形で平均値は破線の様な台形波となる。 FET18bは18aのインバート波形で駆動する。F
ET18cも180 °の位相差を持って同様に台形波
はPWMを行い、FET18dは18cのインバート波
形で駆動する。
【0027】このような制御を行うことによりフィルタ
を通した交流出力VACは図示の波形となる。
【0028】出力電圧VACの1サイクル中を分割した
区間a〜dにおいて、区間a,c間は一定傾斜となり、
この区間のみPWM制御を行い、区間b,d間はPWM
を行わずコンデンサ17の電圧V17が出力される。
【0029】このような制御を行った時、コンデンサイ
ンプット形整流負荷(一般の家庭、OA機器は大半がこ
の負荷)を接続すると図2のiacに示すような電流が
流れる。
【0030】この場合電流が流れる期間は主にb,d区
間であり、この区間ではPWMを行わないので、スイッ
チング損失は発生しない。
【0031】負荷が抵抗タイプの場合でも電流のピーク
値付近ではPWMを行っていないので効率が高くなる。
【0032】また、本実施例によればコンデンサインプ
ット形整流負荷を投入した場合、コンデンサの突入電流
による過電流が制限される。
【0033】今、区間bのFET18a,18dがオン
状態で、過電流が流れると、ヒステリシスコンパレータ
40cで、これを検出しFET18dをオフさせると、
リアクトル32に流れていた電流は、→負荷→FET1
8cのダイオード→FET18aの閉回路で流れ、負荷
のコンデンサを充電しながら減衰する。そしてヒステリ
シスコンパレータ40cが反転すると再度FET18d
がオンする。
【0034】この動作を繰返しながら電流を制限して負
荷コンデンサを充電する。区間dの場合は、FET18
cと18bがオンしているので18bで同様に電流制限
の制御を行う。
【0035】区間aとcでは上記のモードの他にFET
18aと18dの両方がオフするモードがある。この場
合はリアクトル32のエネルギーは負荷とコンデンサ1
7に回生されるので負荷に移動するエネルギーは減少す
るが電流を制限する作用は変らない。
【0036】以上説明したように本発明によれば、コン
デンサインプット形整流負荷では電流が流れる範囲では
スイッチングを行わないのでスイッチング損失がなく高
効率である。
【0037】台形波の歪率は5%以下で正弦波に非常に
近く、負荷がモータの場合でもトルクリップルが低く、
効果も高い。
【0038】更に、片側のみをオンオフする電流制限作
用により、コンデンサインプット形整流負荷に有効にエ
ネルギーを供給しながら電流を制限することができる。
【0039】なお、図1のヒステリシスコンパレータ2
1cは、レベル検出器とオフディレイタイマーにより、
過電流時一定期間、片側のFETをオフするように構成
してもよい。
【0040】また、図2の区間b,dはそれぞれ60度
程度としているが波形率が許せば広げることも可能であ
る。この区間が長い方がインバータ効率が高い。
【0041】さらに、図1におけるコンデンサ17、イ
ンバータブリッジ18の回路は、コンデンサ17を2個
直列にした中点と、インバータブリッジをハーフブリッ
ジとした中点間を出力とする半波方式のインバータでも
同様に応用できる。
【0042】また、出力電圧波形は正確な台形波の必要
は特になく正弦波の一部でも同様であるがピーク付近は
オンしたままでPWM制御しない。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、遅れ力率や進み力率の
負荷に対しても歪率の低い交流出力を高効率で得ること
ができる。
【0044】さらに、過電流となる負荷が投入されたと
き、電流制限を行うので、コンデンサインプット形の整
流回路を持つ負荷でも安全に投入することができ、高信
頼性のDC/AC電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例。
【図2】本発明の動作説明図。
【図3】従来装置の構成図。
【図4】従来装置の動作説明図。
【符号の説明】
4…平滑コンデンサ                
6…変圧器7,8…MOSFET          
    15…ダイオードブリッジ 16…リアクトル                 
 17…コンデンサ18…インバータブリッジ    
      20…チョッパ制御回路 40…インバータ制御回路          40a
…PWM回路 40b…ロジック回路              4
0c…ヒステリシスコンパレータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  直流電源の正負間にブリッジ接続され
    たインバータ部を備え、このインバータブリッジをPW
    M制御することにより直流電圧を交流電圧に変換する装
    置において、この交流電圧の最大値付近の所定区間はP
    WM制御を行なわず、他の区間のみをPWM制御するP
    WM制御手段を設けたことを特徴とするDC/AC電源
    装置。
  2. 【請求項2】  前記請求項1記載の装置において、イ
    ンバータ部の電流が所定電流を越えたとき、該インバー
    タブリッジの正側および負側のいずれか一方の回路をオ
    フする電流制限手段を設けたことを特徴とするDC/A
    C電源装置。
JP3069359A 1991-03-11 1991-03-11 Dc/ac電源装置 Pending JPH04285473A (ja)

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JP3069359A JPH04285473A (ja) 1991-03-11 1991-03-11 Dc/ac電源装置

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JP3069359A JPH04285473A (ja) 1991-03-11 1991-03-11 Dc/ac電源装置

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JPH04285473A true JPH04285473A (ja) 1992-10-09

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005101639A1 (en) * 2004-04-13 2005-10-27 Natus Technology Corp. Approximated sinusoidal waveform inverter
JP2008278558A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Densei Lambda Kk 無停電電源装置、交流電力供給装置および負荷機器に応じた交流電圧切替方法
WO2016132700A1 (ja) * 2015-02-16 2016-08-25 株式会社デンソー 電力変換装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005101639A1 (en) * 2004-04-13 2005-10-27 Natus Technology Corp. Approximated sinusoidal waveform inverter
JP2008278558A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Densei Lambda Kk 無停電電源装置、交流電力供給装置および負荷機器に応じた交流電圧切替方法
JP4569596B2 (ja) * 2007-04-25 2010-10-27 富士電機システムズ株式会社 無停電電源装置、交流電力供給装置および負荷機器に応じた交流電圧切替方法
WO2016132700A1 (ja) * 2015-02-16 2016-08-25 株式会社デンソー 電力変換装置

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