JPS61251479A - 交流電源装置 - Google Patents
交流電源装置Info
- Publication number
- JPS61251479A JPS61251479A JP60089713A JP8971385A JPS61251479A JP S61251479 A JPS61251479 A JP S61251479A JP 60089713 A JP60089713 A JP 60089713A JP 8971385 A JP8971385 A JP 8971385A JP S61251479 A JPS61251479 A JP S61251479A
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- Japan
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- inverter
- output
- pulse
- oscillator
- frequency
- Prior art date
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- Pending
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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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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)
本発明はインバータ装置を用いた交流m源装置に関する
ものである。
ものである。
(従来の技術〕
従来、電子計算機、用電源装置や放送用無停電電源装置
などには、インバータ装置が広く使われている。
などには、インバータ装置が広く使われている。
インバータ装置の出力電圧制御には種々の方式があるが
、その中でPWM (パルス幅制御)方式を採用したも
のが、負荷の急変などの過度応答が速く、安定性に優れ
ている。
、その中でPWM (パルス幅制御)方式を採用したも
のが、負荷の急変などの過度応答が速く、安定性に優れ
ている。
第5図は上記パルス幅制御方式インバータ装置を用いた
交流電源装置の要部構成を示したものである。図におい
て1は交流入力の入力端子、2は交流入力を整流する整
*a、3は平滑用の直流フィルタ、4はインバータ、5
はインバータ制御部、6は交流フィルタ、7は出力端子
、8は負荷である。
交流電源装置の要部構成を示したものである。図におい
て1は交流入力の入力端子、2は交流入力を整流する整
*a、3は平滑用の直流フィルタ、4はインバータ、5
はインバータ制御部、6は交流フィルタ、7は出力端子
、8は負荷である。
インバータ制御部5は、交流フィルタ6を介して得られ
るインバータの出力電圧の検出値とインバータの出力電
圧設定値(基準電圧)を入力してその差(設定値−検出
値)をとり電圧指令信号を出力する誤差増幅器(差動増
幅器)51と、上記電圧指令信号を受けてインバータ4
の駆動用信号〈スイッチング制御用PWM信号)を発生
するパルス幅制御回路52とを備えて構成されている。
るインバータの出力電圧の検出値とインバータの出力電
圧設定値(基準電圧)を入力してその差(設定値−検出
値)をとり電圧指令信号を出力する誤差増幅器(差動増
幅器)51と、上記電圧指令信号を受けてインバータ4
の駆動用信号〈スイッチング制御用PWM信号)を発生
するパルス幅制御回路52とを備えて構成されている。
インバータ4は、第6図に一例[プッシュプル方式(セ
ンタタップ形)インバータ]を示すように、半導体スイ
ッチング素子(トランジスタ)41.42及びインバー
タトランス43を用いて構成されており、上記インバー
タ制御部5によって制御され、出力電圧変動に応じてそ
れを設定値に近づけるようにパルス幅が変えられた複数
のパルスの列を出力する。
ンタタップ形)インバータ]を示すように、半導体スイ
ッチング素子(トランジスタ)41.42及びインバー
タトランス43を用いて構成されており、上記インバー
タ制御部5によって制御され、出力電圧変動に応じてそ
れを設定値に近づけるようにパルス幅が変えられた複数
のパルスの列を出力する。
このパルス列をなすインバータの出力を交流フィルタ6
に通して正弦波交流出力を得ている。
に通して正弦波交流出力を得ている。
ところで最近、インバータ回路を高周波化し、インバー
タトランス43や交流フィルタ6の小形化をはかること
が行なわれている。この場合のインバータ4(第6図に
示したもの)の出力波形と、交流フィルタ6を通した後
のfillとしての出力電圧波形を第7図に示す。
タトランス43や交流フィルタ6の小形化をはかること
が行なわれている。この場合のインバータ4(第6図に
示したもの)の出力波形と、交流フィルタ6を通した後
のfillとしての出力電圧波形を第7図に示す。
第7図(a)はインバータの出力波形であり、パルスの
周波数は例えば20kHzである。この出力を交流フィ
ルタに通すと同図(b)に示した交*<例えば50Hz
>出力電圧を得ている。
周波数は例えば20kHzである。この出力を交流フィ
ルタに通すと同図(b)に示した交*<例えば50Hz
>出力電圧を得ている。
インバータの動作を高速化(高周波化)させることによ
り、前述したようにインバータトランスや交流フィルタ
の小形化が実現するばかりでなく、インバータ入力波形
歪率が小さく、直流フィルタも小形化できるし、また負
荷急変等の外乱に対し出力電圧変動特性が良くなるなど
の副次的効果も得られている。
り、前述したようにインバータトランスや交流フィルタ
の小形化が実現するばかりでなく、インバータ入力波形
歪率が小さく、直流フィルタも小形化できるし、また負
荷急変等の外乱に対し出力電圧変動特性が良くなるなど
の副次的効果も得られている。
〔解決しようとする問題点)
上述したようにインバータ回路を高周波動作(高周波パ
ルス幅変調)させることにより、種々の利点が得られて
いるが、まだ改良すべき問題点が残されている。その主
な点をあげると、インバータ1iIJ 111回路が複
雑化していること、及びインバータトランスが期待した
ほど小形化できないことである。
ルス幅変調)させることにより、種々の利点が得られて
いるが、まだ改良すべき問題点が残されている。その主
な点をあげると、インバータ1iIJ 111回路が複
雑化していること、及びインバータトランスが期待した
ほど小形化できないことである。
インバータトランスが小形化できない理由は、第7図(
a )に示したように、インバータの出力波形は正極性
のパルスと負極性のパルスが対をなしており、交流フィ
ルタを通したときにその差分が交流出力に寄与するので
、インバータトランスの利用率が悪いことにある。その
ため例えば20kH7で動作させていても、12〜13
kHz用ぐらいの大きさのトランスが必要になるからで
ある。
a )に示したように、インバータの出力波形は正極性
のパルスと負極性のパルスが対をなしており、交流フィ
ルタを通したときにその差分が交流出力に寄与するので
、インバータトランスの利用率が悪いことにある。その
ため例えば20kH7で動作させていても、12〜13
kHz用ぐらいの大きさのトランスが必要になるからで
ある。
本発明の目的は上記問題点を解消し、インバータ回路の
動作を高周波化(例えば20k Hz > した利点が
十分に生かせ、インバータトランスを小形化(例えば2
0kHz相肖のもの)でき、しかも制御部が比較的簡単
な回路で構成できるインバータ装置を備えた交流1!源
装置を提供することにある。
動作を高周波化(例えば20k Hz > した利点が
十分に生かせ、インバータトランスを小形化(例えば2
0kHz相肖のもの)でき、しかも制御部が比較的簡単
な回路で構成できるインバータ装置を備えた交流1!源
装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明の交流電源装置が
使用するインバータは、すべて同一極性の方形波パルス
[第4因■参照]のみを出力するものを用いており、交
流フィルタを通して得られる出力波形[第4図■]を半
周期(T/2>ごとに極性を切換えて交流出力波形[第
4図■]を得るようにした。
使用するインバータは、すべて同一極性の方形波パルス
[第4因■参照]のみを出力するものを用いており、交
流フィルタを通して得られる出力波形[第4図■]を半
周期(T/2>ごとに極性を切換えて交流出力波形[第
4図■]を得るようにした。
本発明に使用するインバータは例えば第2図に示すよう
な回路構成のものである。主制御用半導体スイッチング
素子(トランジスタ:TR)を1個用いたいわゆる1石
式のもので、インバータトランス44は一次側にリセッ
ト巻WA45を有している。二次側にはフライホイール
ダイオード46が接続され、半導体スイッチング素子(
TR)がオフしている期間の出力電流を持続させる役割
をはたしている。図中に実線の矢印で示したように一次
電流1冨、二次電流12が流れ、リセット電8113は
点線で示したように流れる。それぞれの波形を半導体ス
イッチング素子の動作に対応させて示すと第3図のよう
になっている。第3図においてtはPWM信号の周期(
例えば50μS)であり、ハツチングを施した部分はリ
セット電流13で、インバータトランス44をリセット
する役割をはたしている。
な回路構成のものである。主制御用半導体スイッチング
素子(トランジスタ:TR)を1個用いたいわゆる1石
式のもので、インバータトランス44は一次側にリセッ
ト巻WA45を有している。二次側にはフライホイール
ダイオード46が接続され、半導体スイッチング素子(
TR)がオフしている期間の出力電流を持続させる役割
をはたしている。図中に実線の矢印で示したように一次
電流1冨、二次電流12が流れ、リセット電8113は
点線で示したように流れる。それぞれの波形を半導体ス
イッチング素子の動作に対応させて示すと第3図のよう
になっている。第3図においてtはPWM信号の周期(
例えば50μS)であり、ハツチングを施した部分はリ
セット電流13で、インバータトランス44をリセット
する役割をはたしている。
なお、本発明の交流電源装置の全体的な構成は従来(第
5図)とほとんど同じであるが、上述したように半周期
(T/2)ごとに極性を切換えるための切換スイッチ(
第1図の9)が付加された点が興なっている。そしてそ
の切換スイッチを駆動するための回路がインバータ制御
部に設けられている。すなわち、インバータ制御部は、
インバータの動作基準信号を発生する発振器と、その発
振器出力を基準にしてインバータを駆動するパルス幅制
御回路と、同じく上記発振器出力を基準にして交流電源
出力周波数を定めるための基準波発生回路と、その基準
波出力を受けて上記切換スイッチを切換駆動するスイッ
チングパルス発生回路を備えて構成されている。
5図)とほとんど同じであるが、上述したように半周期
(T/2)ごとに極性を切換えるための切換スイッチ(
第1図の9)が付加された点が興なっている。そしてそ
の切換スイッチを駆動するための回路がインバータ制御
部に設けられている。すなわち、インバータ制御部は、
インバータの動作基準信号を発生する発振器と、その発
振器出力を基準にしてインバータを駆動するパルス幅制
御回路と、同じく上記発振器出力を基準にして交流電源
出力周波数を定めるための基準波発生回路と、その基準
波出力を受けて上記切換スイッチを切換駆動するスイッ
チングパルス発生回路を備えて構成されている。
上述したように、本発明によればインバータは常に同一
極性のパルスを発生しているので、効率のよい波形整形
がぐきるし、所望の周波数の正弦波交流出力を発生させ
るために行なう切換スイッチ操作もインバータ出力パル
スと同期がとれ【いるので簡単な回路で円滑に行なわれ
る。
極性のパルスを発生しているので、効率のよい波形整形
がぐきるし、所望の周波数の正弦波交流出力を発生させ
るために行なう切換スイッチ操作もインバータ出力パル
スと同期がとれ【いるので簡単な回路で円滑に行なわれ
る。
(実施例)
次に本発明を実施例によって説明する。
第1図は本発明の交流電源装置の構成を示すブロック図
である。図において、前出のものと同一符号のものは同
−又は均等部分を示すものとし、説明は適宜省略する。
である。図において、前出のものと同一符号のものは同
−又は均等部分を示すものとし、説明は適宜省略する。
9が出力波形の1./2周期ごとに極性を切換える切換
スイッチ(ACスイッチ二半導体スイッチング素子で構
成)である。
スイッチ(ACスイッチ二半導体スイッチング素子で構
成)である。
5′はインバータ制御部で、上記切換スイッチ9を切換
!!!動するための回路が付設されている。
!!!動するための回路が付設されている。
すなわち、インバータの動作基準信号(例えば20k
Hz )を発生する発振器53と、該発振器53の出力
を基準にインバータを駆動するパルス幅制御回路52−
と、上記動作基準信号と同期をとり交流電源装置の出力
周波数(例えば50H2)を定める基準波(理想正弦波
)を発生する基準波発生回路54と、該基準波発生回路
の出力を基準に上記切換スイッチ9を切換駆動するスイ
ッチングパルス発生回路55を備えている。
Hz )を発生する発振器53と、該発振器53の出力
を基準にインバータを駆動するパルス幅制御回路52−
と、上記動作基準信号と同期をとり交流電源装置の出力
周波数(例えば50H2)を定める基準波(理想正弦波
)を発生する基準波発生回路54と、該基準波発生回路
の出力を基準に上記切換スイッチ9を切換駆動するスイ
ッチングパルス発生回路55を備えている。
なお、パルス幅制御回路52′はパルス@1bIJI1
1方式インバータの駆動回路として通常よく用いられる
公知のものであり、発振器53が発生した基準信号から
三角波を作る三角波発生回路56と、該三角波発生回路
の出力とM!!増幅器51の出力(電圧指令信号)を受
けてインバータ駆動制御用のパルスを発生するパルス発
生回路57と、その出力を増幅する増幅器58を備えて
構成されている。
1方式インバータの駆動回路として通常よく用いられる
公知のものであり、発振器53が発生した基準信号から
三角波を作る三角波発生回路56と、該三角波発生回路
の出力とM!!増幅器51の出力(電圧指令信号)を受
けてインバータ駆動制御用のパルスを発生するパルス発
生回路57と、その出力を増幅する増幅器58を備えて
構成されている。
第4図は上記本発明の装置の各部分[第1図に付した■
〜■]における波形図である。■は発振器53の出力、
■は交流出力の周波数を定める基準波、■は切換スイッ
チを駆動するスイッチングパルスである。図に児られる
ように、高周波化された(例えば20k Hz >され
たインバータ出力■から所望の周波数(例えば50Hz
)の正弦波交流出力■が得られる。
〜■]における波形図である。■は発振器53の出力、
■は交流出力の周波数を定める基準波、■は切換スイッ
チを駆動するスイッチングパルスである。図に児られる
ように、高周波化された(例えば20k Hz >され
たインバータ出力■から所望の周波数(例えば50Hz
)の正弦波交流出力■が得られる。
(効果〕
以上説明したように、本発明の交流電源装置が使用する
インバータ装置は、同一極性の方形波パルス列から交流
出力を得るようにしているので従来の方法に比してトラ
ンスの利用率が良く、高周波化することによりその周波
数に応じてインバータトランスの小形化が可能になる。
インバータ装置は、同一極性の方形波パルス列から交流
出力を得るようにしているので従来の方法に比してトラ
ンスの利用率が良く、高周波化することによりその周波
数に応じてインバータトランスの小形化が可能になる。
また、制御回路を簡単にすることができる。
第1図は本発明の@置のブロック図、第2因は本発明で
使用するインバータの回路図、第3図は第2図に示した
インバータの動作説明図である。 第4図は本発明の装置の各部における波形図で、■〜■
はそれぞれ第1図に付した■〜■の部分に対応している
。第5図は従来の装置のブロック図、第6図は従来の装
置で使用しているインバータの回路図、第7図(a)は
第6図に示したインバータの出力波形図、第7図(b)
は(a)のインバ−タ出力を交流フィルタに通して得ら
れた波形図である。 4・・・・・・インバータ、 5.5−・・・・・・インバータ制御部、6・・・・・
・交流フィルタ、 9・・・・・・切換スイッチ、 51・・・・・・誤差増幅器、 52.52′・・・・・・パルス幅1111!1回路、
53・・・・・・発振器、 54・・・・・・基準波発生回路、 55・・・・・・スイッチングパルス発生回路。
使用するインバータの回路図、第3図は第2図に示した
インバータの動作説明図である。 第4図は本発明の装置の各部における波形図で、■〜■
はそれぞれ第1図に付した■〜■の部分に対応している
。第5図は従来の装置のブロック図、第6図は従来の装
置で使用しているインバータの回路図、第7図(a)は
第6図に示したインバータの出力波形図、第7図(b)
は(a)のインバ−タ出力を交流フィルタに通して得ら
れた波形図である。 4・・・・・・インバータ、 5.5−・・・・・・インバータ制御部、6・・・・・
・交流フィルタ、 9・・・・・・切換スイッチ、 51・・・・・・誤差増幅器、 52.52′・・・・・・パルス幅1111!1回路、
53・・・・・・発振器、 54・・・・・・基準波発生回路、 55・・・・・・スイッチングパルス発生回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、高周波パルス幅変調された同一極性の方形波パルス
列を出力するインバータと、該インバータの出力したパ
ルス列を正弦波形に整形する交流フィルタと、該交流フ
ィルタを介して得られた出力波形の1/2周期ごとに極
性切換を行なうスイッチと、該切換スイッチを介して得
られた交流出力電圧の電圧変動を監視し出力電圧が一定
に保たれるよう上記インバータをパルス幅制御するイン
バータ制御部とを備えてなる交流電源装置であって、 上記インバータ制御部は、インバータの動作基準信号を
発生する発振器と、該発振器の出力を基準にインバータ
を駆動するパルス幅制御回路と、上記動作基準信号と同
期をとり交流電源装置の出力周波数を定める基準波を発
生する基準波発生回路と、該基準波発生回路の出力を基
準に上記切換スイッチを切換駆動するスイッチングパル
ス発生回路とを備えたことを特徴とする交流電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60089713A JPS61251479A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 交流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60089713A JPS61251479A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 交流電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61251479A true JPS61251479A (ja) | 1986-11-08 |
Family
ID=13978410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60089713A Pending JPS61251479A (ja) | 1985-04-25 | 1985-04-25 | 交流電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61251479A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04285471A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-10-09 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 3相/単相コンバータ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52122833A (en) * | 1976-04-08 | 1977-10-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | Inverter |
JPS5681079A (en) * | 1979-11-30 | 1981-07-02 | Aichi Electric Mfg Co Ltd | Ac stabilized power source device |
-
1985
- 1985-04-25 JP JP60089713A patent/JPS61251479A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52122833A (en) * | 1976-04-08 | 1977-10-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | Inverter |
JPS5681079A (en) * | 1979-11-30 | 1981-07-02 | Aichi Electric Mfg Co Ltd | Ac stabilized power source device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04285471A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-10-09 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 3相/単相コンバータ |
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