JPH11170047A - Arc power source device - Google Patents
Arc power source deviceInfo
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- JPH11170047A JPH11170047A JP9362909A JP36290997A JPH11170047A JP H11170047 A JPH11170047 A JP H11170047A JP 9362909 A JP9362909 A JP 9362909A JP 36290997 A JP36290997 A JP 36290997A JP H11170047 A JPH11170047 A JP H11170047A
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は,小型で直流出力が
低電圧,大電流の溶接用電源装置,切断用電源装置,放
電灯点灯用電源装置等の定電流で制御されるアーク電源
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arc power supply controlled by a constant current, such as a power supply for welding, a power supply for cutting, and a power supply for lighting a discharge lamp, which are small and have a low DC output and a high current. Things.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種のアーク電源装置に次のようなも
のがある。すなわち,交流電源を入力整流器により整流
し,整流された直流を平滑コンデンサにより整流する。
この平滑された直流に出力変圧器と高周波スイッチング
するスイッチング素子との直列回路を設け,スイッチン
グ素子を高周波スイッチングし,変圧器の出力に高周波
のオンオフされた交流を出力する。この交流は,出力整
流器により整流され,リアクトルにより平滑されて直流
を出力している。さらに直流出力電流を電流検出器によ
り検出し,この検出信号と出力電流値を設定する出力設
定信号との誤差を増幅し,その誤差増幅信号によりスイ
ッチング素子が制御され,出力電流が定電流制御され
る。2. Description of the Related Art An arc power supply of this type is as follows. That is, the AC power supply is rectified by the input rectifier, and the rectified DC is rectified by the smoothing capacitor.
A series circuit of an output transformer and a switching element that performs high-frequency switching is provided on the smoothed DC, the switching element is switched at high frequency, and a high-frequency on / off alternating current is output to the output of the transformer. This AC is rectified by an output rectifier, smoothed by a reactor, and outputs DC. Further, a DC output current is detected by a current detector, and an error between the detection signal and an output setting signal for setting an output current value is amplified. The switching element is controlled by the error amplified signal, and the output current is controlled at a constant current. You.
【0003】ところが,上記の従来の定電流制御される
電源装置は電流検出器が変圧器の2次側の直流回路に設
けられており,溶接用,切断用,放電灯点灯用に用いら
れる電源装置は,直流回路に流れる電流が大きく電流検
出器が大型になるという問題がある。However, in the above-described conventional power supply apparatus under constant current control, a current detector is provided in a DC circuit on a secondary side of a transformer, and a power supply used for welding, cutting, and lighting of a discharge lamp is used. The device has a problem that the current flowing through the DC circuit is large and the current detector becomes large.
【0004】そこで,図3に示すようにアーク電源装置
に交流電源を整流する入力整流器2と,整流された直流
出力に接続された出力変圧器4と,高周波スイッチング
するスイッチング素子5との直列回路と,出力変圧器4
の出力を整流する出力整流器11と,出力整流器11の
出力された直流で平滑するリアクトル13を備え,さら
に出力変圧器4の1次電流を検出する電流検出器6と,
電流検出器6により検出された検出信号と,第1の基準
信号源の基準信号とを比較し,検出信号が基準値に達す
ると出力信号を出力する第1の比較器16と,スイッチ
ング素子5に駆動信号を入力し,かつ第1の比較器16
の出力信号でスイッチング素子5のオフを指令する指令
信号を出力するスイッチング素子制御装置17を備えた
電源装置が提案されている。Therefore, as shown in FIG. 3, a series circuit of an input rectifier 2 for rectifying an AC power supply to an arc power supply device, an output transformer 4 connected to a rectified DC output, and a switching element 5 for high-frequency switching. And the output transformer 4
An output rectifier 11 for rectifying the output of the output rectifier 11, a reactor 13 for smoothing with a direct current output from the output rectifier 11, and a current detector 6 for detecting a primary current of the output transformer 4;
A first comparator 16 that compares a detection signal detected by the current detector 6 with a reference signal of a first reference signal source and outputs an output signal when the detection signal reaches a reference value; Input a drive signal to the first comparator 16
A power supply device provided with a switching element control device 17 that outputs a command signal for commanding the switching element 5 to be turned off with the output signal of (1) is proposed.
【0005】この提案されているアーク電源装置では,
スイッチング素子制御装置17からの駆動信号によりス
イッチング素子がオンすると,スイッチング素子5に電
流が流れる。このとき出力変圧器4の漏れインダクタン
ス,リアクトル13等のインダクタンス分により出力電
流は徐々に立ち上がっていく。そして,電流検出器6の
検出信号が基準値に達すると,スイッチング素子5がオ
フし,出力変圧器4の1次側に流れる電流は0となる。
このスイッチング素子5がオンしている期間,出力端子
14から図示していない負荷に電流が流れる。さらにス
イッチング素子5がオフすると,リアクトル13のエネ
ルギーがフライホイリングダイオード12を介して負荷
に流れる。以下順次繰り返す。In the proposed arc power supply,
When the switching element is turned on by a drive signal from the switching element control device 17, a current flows through the switching element 5. At this time, the output current gradually rises due to the leakage inductance of the output transformer 4 and the inductance of the reactor 13 and the like. When the detection signal of the current detector 6 reaches the reference value, the switching element 5 is turned off, and the current flowing on the primary side of the output transformer 4 becomes zero.
While the switching element 5 is on, a current flows from the output terminal 14 to a load (not shown). When the switching element 5 is turned off, the energy of the reactor 13 flows to the load via the flywheeling diode 12. The following is repeated sequentially.
【0006】ここで出力端子14から負荷に流れる平均
電流をIo,ピーク・ピーク間の電流幅を△I,出力変
圧器4の2次巻線に流れるピーク電流をI2(pea
k)とすると,I2(peak)=Io+(1/2)×
△Iとなる。Here, the average current flowing from the output terminal 14 to the load is Io, the current width between the peak and the peak is ΔI, and the peak current flowing through the secondary winding of the output transformer 4 is I2 (pea).
k), I2 (peak) = Io + (1/2) ×
ΔI.
【0007】一方,出力変圧器4の1次側巻線に流れる
電流は,出力変圧器4の1次側巻線数と2次側巻線数の
比をnとすると,I1(peak)=n×I2(pea
k)となり,I1(peak)はI1(peak)=n
×(Io+(1/2)×△I)となる。ここで△Iはア
ークを用いた溶接機,切断機,アーク放電灯点灯用電源
では△Iは小さくほぼ一定で,出力電圧器4の1次巻線
に流れる電流I1(peak)は出力電流Ioに比例す
ることになる。On the other hand, the current flowing in the primary winding of the output transformer 4 is expressed as I1 (peak) = where n is the ratio of the number of primary windings to the number of secondary windings of the output transformer 4. nx I2 (pea
k), and I1 (peak) becomes I1 (peak) = n
× (Io + (1 /) × △ I). Here, ΔI is small and substantially constant in a welding machine, a cutting machine, and a power supply for lighting an arc discharge lamp using an arc, and the current I1 (peak) flowing through the primary winding of the output voltage unit 4 is the output current Io. Will be proportional to
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが,溶接用,切
断用,放電灯点灯用に用いられるアーク電源は,アーク
スタートを容易にするために高周波発生装置が用いられ
ている。アークスタート後はこの高周波発生装置の動作
を停止させる必要がある。また,溶接用,切断用ではア
ークスタート後や溶接,切断の終了後に直流出力が無負
荷か又はアーク形成による閉回路かを判断する必要があ
った。However, an arc power supply used for welding, cutting, and lighting of a discharge lamp uses a high-frequency generator to facilitate arc starting. After the arc start, it is necessary to stop the operation of the high frequency generator. In addition, for welding and cutting, it is necessary to determine whether the DC output is no load or a closed circuit due to arc formation after the arc is started or after welding and cutting are completed.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のアーク電源装置
は,交流電源を整流する入力整流器と,上記整流された
直流出力に接続された出力変圧器と,高周波スイッチン
グするスイッチング素子との直列回路と,上記出力変圧
器の出力を整流する出力整流器と,上記出力整流器から
出力された直流を平滑するリアクトルとを備えたアーク
電源装置において,上記出力変圧器の1次電流を検出す
る電流検出器と,上記電流検出器により検出された検出
信号と,第1の基準信号とを比較し,上記検出信号が第
1の基準信号に達すると出力信号を出力する第1の比較
器と,上記スイッチング素子に駆動信号を入力し,かつ
上記比較器の出力信号で上記スイッチング素子のオフを
指令する指令信号を出力するスイッチング素子制御装置
と,さらに上記電流検出器により検出された検出信号と
第2の基準信号とを比較し,上記検出信号が上記第1の
基準信号より小信号の第2の基準信号に達すると出力す
る第2の比較器と,上記第2の比較器の出力を出力をホ
ールドするホールド回路とを備えたものである。According to the present invention, there is provided an arc power supply device comprising: a series circuit including an input rectifier for rectifying an AC power supply, an output transformer connected to the rectified DC output, and a switching element for high-frequency switching. And an output rectifier for rectifying the output of the output transformer, and a reactor for smoothing the DC output from the output rectifier, wherein the current detector detects a primary current of the output transformer. A first comparator that compares a detection signal detected by the current detector with a first reference signal, and outputs an output signal when the detection signal reaches the first reference signal; A switching element control device for inputting a drive signal to the element and outputting a command signal for commanding the switching element to be turned off by an output signal of the comparator; A second comparator for comparing a detection signal detected by the detector with a second reference signal, and outputting when the detection signal reaches a second reference signal that is a smaller signal than the first reference signal; And a hold circuit for holding the output of the second comparator.
【0010】すなわち,交流電源を入力整流器により整
流し,スイッチング素子に駆動信号を印加して,スイッ
チング素子をオンさせ出力変圧器の2次側に交流を出力
する。この交流を出力整流により直流に変換し,リアク
トルにより平滑して,直流を出力させている。ここで,
出力変圧器の1次電流を電流検出器により検出し,この
検出信号と第1の基準信号を第1の比較器により比較
し,検出信号が基準信号に達していると,比較器から出
力信号を出力させ,スイッチング素子をオフ指令する。
出力変圧器の1次電流と電源装置の出力電流との間には
ほぼ比例関係があり,この電源装置は定電流制御され
る。That is, an AC power supply is rectified by an input rectifier, a drive signal is applied to a switching element, and the switching element is turned on to output an alternating current to a secondary side of an output transformer. This AC is converted to DC by output rectification, smoothed by a reactor, and DC is output. here,
A primary current of the output transformer is detected by a current detector, and this detection signal is compared with a first reference signal by a first comparator. When the detection signal reaches the reference signal, the output signal is output from the comparator. Is output, and the switching element is turned off.
There is an approximately proportional relationship between the primary current of the output transformer and the output current of the power supply, and the power supply is controlled at a constant current.
【0011】さらに,電流検出器により検出された検出
信号と,第1の基準信号より小電流の第2の基準信号と
を比較し,上記検出信号が第2の基準信号に達すると,
第2の比較器から出力信号が出力し,この出力信号がホ
ールド回路によりホールドされる。Further, the detection signal detected by the current detector is compared with a second reference signal having a smaller current than the first reference signal, and when the detection signal reaches the second reference signal,
An output signal is output from the second comparator, and the output signal is held by the hold circuit.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明をその実施の形態を示した
図1に基づき説明する。図1において,図3と同一符号
のものは同一機能のものを示す。異なる点は,従来の図
3のものに1次電流の検出信号を検出し,その検出信号
がピーク電流より小さい電流に相当する基準信号とを比
較器で比較し,検出信号がピーク電流より小さい電流に
相当する基準信号に達すれば,電源装置から出力電流が
流れたことを表示する信号を出力される電流検出装置を
追加したものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, those having the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate those having the same functions. The difference is that the detection signal of the primary current is detected in the conventional device shown in FIG. When a reference signal corresponding to the current is reached, a current detection device that outputs a signal indicating that the output current has flowed from the power supply device is added.
【0013】すなわち,21は1次電流のピーク電流よ
り小さい電流に相当する第2の基準信号源であり,22
は上記基準信号と電流検出信号とを比較し,電流検出信
号が基準信号に達すれば出力信号を出力する比較器であ
る。この比較器22の出力信号は,ホールド回路23に
入力し,比較器22の出力信号を受けてホールド回路2
3はホールドする。このホールド回路23の出力信号に
より図示しないが負荷が溶接用,切断用,放電灯点灯用
として用いられるとき,アークスタートを容易にする高
周波発生装置の動作の停止に用いられる。That is, reference numeral 21 denotes a second reference signal source corresponding to a current smaller than the peak current of the primary current.
Is a comparator that compares the reference signal with the current detection signal and outputs an output signal when the current detection signal reaches the reference signal. The output signal of the comparator 22 is input to the hold circuit 23, and the output signal of the comparator 22 is received and the hold circuit 2
3 holds. Although not shown, the output signal of the hold circuit 23 is used to stop the operation of the high frequency generator for facilitating the arc start when the load is used for welding, cutting, and lighting of the discharge lamp.
【0014】今,図2において,出力端子7に負荷が接
続されていない時刻t1の場合,スイッチング素子制御
装置17からの駆動信号によりスイッチング素子5がオ
ンすると,出力変圧器4に励磁電流が流れる。この電流
を電流検出器6により検出し,検出信号が基準電源21
の基準信号と比較器22により比較される。この時,検
出信号は基準信号より小さく,比較器22から図2
(b)に示すように“H”を継続する。また,図2
(b)に示すようにホールド回路23も“H”を継続す
る。In FIG. 2, at time t1 when no load is connected to the output terminal 7, when the switching element 5 is turned on by a drive signal from the switching element controller 17, an exciting current flows through the output transformer 4. . This current is detected by the current detector 6, and the detection signal is
And the comparator 22 compares the reference signal. At this time, the detection signal is smaller than the reference signal.
“H” is continued as shown in FIG. Also, FIG.
As shown in (b), the hold circuit 23 also keeps "H".
【0015】そして,出力端子5に負荷が接続された時
刻t2の場合,スイッチング素子制御装置17からの駆
動信号によりスイッチング素子5がオンし,出力変圧器
4に電流が流れ,出力整流器11,リアクトル13,出
力端子7を介して図示しない負荷に電流が流れる。この
時,出力変圧器4の1次側巻線には図2(a)に示すよ
うにI1が流れる。この1次側巻線に流れる電流を電流
検出器6により検出する。この検出信号は図2(a)に
示すように基準信号より大きくなり,比較器22から図
2(b)にしめすように“H”から“L”に移行する。
そして,ホールド回路23も“H”から“L”に移行
し,以下この“L”をホールドする。このホールド信号
により,アークスタート後高周波発生装置の動作の停止
に用いられる。また,溶接,切断の終了後に直流出力が
無負荷か又はアーク形成による閉回路かを判断させるこ
とができる。At time t2 when a load is connected to the output terminal 5, the switching element 5 is turned on by a drive signal from the switching element control device 17, a current flows through the output transformer 4, and the output rectifier 11, the reactor 13, a current flows to a load (not shown) via the output terminal 7. At this time, I1 flows through the primary winding of the output transformer 4 as shown in FIG. The current flowing through the primary winding is detected by the current detector 6. This detection signal becomes larger than the reference signal as shown in FIG. 2A, and shifts from "H" to "L" from the comparator 22 as shown in FIG. 2B.
Then, the hold circuit 23 also shifts from “H” to “L”, and thereafter holds this “L”. This hold signal is used to stop the operation of the high frequency generator after the arc start. Further, after welding and cutting are completed, it can be determined whether the DC output is no load or a closed circuit due to arc formation.
【0016】上記実施の形態では,出力電流の制御に出
力変圧器の1次側に設けた1石のスイッチング素子を用
いていたが,2石のスイッチング素子を用いた2石フォ
ード方式を用いても良い。In the above embodiment, one switching element provided on the primary side of the output transformer is used for controlling the output current. However, a two-stone Ford system using two switching elements is used. Is also good.
【0017】[0017]
【発明の効果】本発明の電源装置は,出力変圧器の1次
側に流れる電流を検出し,直流出力回路が無負荷かアー
ク負荷を形成しているのかを確実に判定することができ
る。また,出力変圧器の1次電流を検出しているため,
溶接用,切断用,放電灯点灯に用いられる電源を小型に
することが可能になった。The power supply device of the present invention detects the current flowing on the primary side of the output transformer, and can reliably determine whether the DC output circuit has no load or an arc load. Also, since the primary current of the output transformer is detected,
Power supplies used for welding, cutting, and lighting of discharge lamps can be made smaller.
【図1】本発明のアーク電源装置の一実施の形態のブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an arc power supply device of the present invention.
【図2】図1の各部のタイムチャート図である。FIG. 2 is a time chart of each part in FIG. 1;
【図3】従来のアーク電源装置のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a conventional arc power supply device.
2 入力整流器 4 出力変圧器 5 スイッチング素子 6 電流検出器 11 出力整流器 13 リアクトル 15 (第1の)基準信号源 16 (第1の)比較器 17 スイッチング素子制御装置 21 (第2の)基準電源源 22 (第2の)比較器 23 ホールド回路 Reference Signs List 2 input rectifier 4 output transformer 5 switching element 6 current detector 11 output rectifier 13 reactor 15 (first) reference signal source 16 (first) comparator 17 switching element control device 21 (second) reference power source 22 (second) comparator 23 hold circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大村 剛史 大阪府大阪市東淀川区淡路2丁目14番3号 株式会社三社電機製作所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takeshi Omura 2-14-3 Awaji, Higashiyodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd.
Claims (1)
整流された直流出力に接続された出力変圧器と,高周波
スイッチングするスイッチング素子との直列回路と,上
記出力変圧器の出力を整流する出力整流器と,上記出力
整流器から出力された直流を平滑するリアクトルとを備
えたアーク電源装置において,上記出力変圧器の1次電
流を検出する電流検出器と,上記電流検出器により検出
された検出信号と,第1の基準信号とを比較し,上記検
出信号が第1の基準信号に達すると出力信号を出力する
第1の比較器と,上記スイッチング素子に駆動信号を入
力し,かつ上記比較器の出力信号で上記スイッチング素
子のオフを指令する指令信号を出力するスイッチング素
子制御装置と,さらに上記電流検出器により検出された
検出信号と第2の基準信号とを比較し,上記検出信号が
第2の基準信号に達すると出力する第2の比較器と,上
記第2の比較器の出力を出力をホールドするホールド回
路とを備えたことを特徴とするアーク電源装置。1. An input rectifier for rectifying an AC power supply, a series circuit of an output transformer connected to the rectified DC output, and a switching element for high-frequency switching, and an output for rectifying the output of the output transformer. In an arc power supply device comprising a rectifier and a reactor for smoothing a direct current output from the output rectifier, a current detector for detecting a primary current of the output transformer, and a detection signal detected by the current detector And a first reference signal, and a first comparator for outputting an output signal when the detection signal reaches the first reference signal; a driving signal being input to the switching element; A switching element control device for outputting a command signal for commanding the switching element to be turned off by the output signal of the switching element; A second comparator that compares the reference signal and outputs the detection signal when the detection signal reaches a second reference signal; and a hold circuit that holds the output of the second comparator. And arc power supply.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36290997A JP3231272B2 (en) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | Arc power supply |
Applications Claiming Priority (1)
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JP36290997A JP3231272B2 (en) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | Arc power supply |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11170047A true JPH11170047A (en) | 1999-06-29 |
JP3231272B2 JP3231272B2 (en) | 2001-11-19 |
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ID=18478037
Family Applications (1)
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JP36290997A Expired - Fee Related JP3231272B2 (en) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | Arc power supply |
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WO2012167294A1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-12-13 | Tridonic Gmbh & Co. Kg | Method for toggling a flyback converter circuit, flyback converter circuit |
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- 1997-12-12 JP JP36290997A patent/JP3231272B2/en not_active Expired - Fee Related
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