JP2000312478A - チョッパ装置 - Google Patents
チョッパ装置Info
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- JP2000312478A JP2000312478A JP11116259A JP11625999A JP2000312478A JP 2000312478 A JP2000312478 A JP 2000312478A JP 11116259 A JP11116259 A JP 11116259A JP 11625999 A JP11625999 A JP 11625999A JP 2000312478 A JP2000312478 A JP 2000312478A
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- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 整流回路の出力電圧にリップルが乗っていて
も出力側ではこれを低減することができるチョッパ装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 当該降圧チョッパ装置の入力側のリップ
ルを含む電圧である三相全波整流回路１の出力信号に基
づく直流電圧Ｖi で三角波を変調して被変調三角波Ｓ2
を得、この被変調三角波Ｓ2 に基づきパルス幅が上記リ
ップルに応じて変化するきＰＷＭ信号Ｓ5 を形成し、こ
のＰＷＭ信号Ｓ5 で半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦを
制御することにより、出力電圧Ｖ0 のリップルを低減す
るようにしたものである。
も出力側ではこれを低減することができるチョッパ装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 当該降圧チョッパ装置の入力側のリップ
ルを含む電圧である三相全波整流回路１の出力信号に基
づく直流電圧Ｖi で三角波を変調して被変調三角波Ｓ2
を得、この被変調三角波Ｓ2 に基づきパルス幅が上記リ
ップルに応じて変化するきＰＷＭ信号Ｓ5 を形成し、こ
のＰＷＭ信号Ｓ5 で半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦを
制御することにより、出力電圧Ｖ0 のリップルを低減す
るようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はチョッパ装置に関
し、特に高周波電源装置に用いて有用なものである。
し、特に高周波電源装置に用いて有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来技術に係る降圧チョッパ装置
を示す回路図である。同図に示すように、当該降圧チョ
ッパ装置の回路本体は、三相全波整流回路１、直流コン
デンサ２、半導体スイッチ３、直流リアクトル４、還流
ダイオード５及び平滑コンデンサ６を有しており、三相
交流電源７の交流電圧を三相全波整流回路１で整流して
直流電圧を得、この直流電圧を半導体スイッチ３でＯ
Ｎ、ＯＦＦすることによりその電圧値を制御し、直流リ
アクトル４を介して負荷８に所定の直流電圧を印加する
ことができるようにしたものである。ここで、還流ダイ
オード５は半導体スイッチ３がＯＦＦ状態のときの直流
リアクトル４のエネルギーを放出させるためのもので、
これにより半導体スイッチ３がＯＦＦ状態であっても負
荷８に連続的に直流電流を供給することができる。
を示す回路図である。同図に示すように、当該降圧チョ
ッパ装置の回路本体は、三相全波整流回路１、直流コン
デンサ２、半導体スイッチ３、直流リアクトル４、還流
ダイオード５及び平滑コンデンサ６を有しており、三相
交流電源７の交流電圧を三相全波整流回路１で整流して
直流電圧を得、この直流電圧を半導体スイッチ３でＯ
Ｎ、ＯＦＦすることによりその電圧値を制御し、直流リ
アクトル４を介して負荷８に所定の直流電圧を印加する
ことができるようにしたものである。ここで、還流ダイ
オード５は半導体スイッチ３がＯＦＦ状態のときの直流
リアクトル４のエネルギーを放出させるためのもので、
これにより半導体スイッチ３がＯＦＦ状態であっても負
荷８に連続的に直流電流を供給することができる。
【０００３】上述の如く、当該降圧チョッパ装置では、
半導体スイッチ３のＯＮ，ＯＦＦ時間を制御し、Ｖ0 ＝
（Ｔon／（Ｔon＋Ｔoff ））・Ｖi の出力電圧Ｖ0 を得
ているが、この出力電圧Ｖ0 を一定に制御するため、制
御系を有している。すなわち、平滑コンデンサ６の両端
の電圧である出力電圧Ｖ0 と指令電圧Ｖset との偏差Δ
Ｖo をＰ１コントローラ９に入力し、その出力信号Ｓ1
と三角波発生回路１０の出力信号である三角波Ｓ2 とを
コンパレータ１１で比較し、この結果得られるＰＷＭ信
号Ｓ3 で半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦを制御してい
る。
半導体スイッチ３のＯＮ，ＯＦＦ時間を制御し、Ｖ0 ＝
（Ｔon／（Ｔon＋Ｔoff ））・Ｖi の出力電圧Ｖ0 を得
ているが、この出力電圧Ｖ0 を一定に制御するため、制
御系を有している。すなわち、平滑コンデンサ６の両端
の電圧である出力電圧Ｖ0 と指令電圧Ｖset との偏差Δ
Ｖo をＰ１コントローラ９に入力し、その出力信号Ｓ1
と三角波発生回路１０の出力信号である三角波Ｓ2 とを
コンパレータ１１で比較し、この結果得られるＰＷＭ信
号Ｓ3 で半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦを制御してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の如き
従来技術に係る降圧チョッパ装置においては、三相全波
整流回路１の出力電圧にリプルがある場合、このままで
は出力側にもそのリプルが乗ってしまう。このため、入
力側には、通常大きな容量の直流コンデンサ２が必要に
なる。この結果、次の様な問題を生起する。
従来技術に係る降圧チョッパ装置においては、三相全波
整流回路１の出力電圧にリプルがある場合、このままで
は出力側にもそのリプルが乗ってしまう。このため、入
力側には、通常大きな容量の直流コンデンサ２が必要に
なる。この結果、次の様な問題を生起する。
【０００５】 入力側にリプルがあると出力側にもそ
のリプルが乗ってしまう。 による悪影響を防止するためには、入力側に大き
な容量の平滑用の直流コンデンサ２が必要になる。 の点に起因して当該降圧チョッパ装置の容積が大
きくなってしまう。
のリプルが乗ってしまう。 による悪影響を防止するためには、入力側に大き
な容量の平滑用の直流コンデンサ２が必要になる。 の点に起因して当該降圧チョッパ装置の容積が大
きくなってしまう。
【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、整流回路
の出力電圧にリップルが乗っていても出力側ではこれを
低減することができるチョッパ装置を提供することを目
的とする。
の出力電圧にリップルが乗っていても出力側ではこれを
低減することができるチョッパ装置を提供することを目
的とする。
【０００７】上記目的を達成する本発明の構成は、整流
回路で整流して得る直流電圧をスイッチ手段でＯＮ、Ｏ
ＦＦするとともに、このＯＮ、ＯＦＦの時間的な比率を
制御することにより所定値の直流電圧を得るチョッパ装
置において、出力電圧と指令電圧との偏差に基づく信号
とキャリア信号とを比較して得る制御信号により上記ス
イッチ手段のＯＮ、ＯＦＦを制御する際、整流回路の出
力電圧に基づく当該チョッパ装置の入力側電圧で上記キ
ャリア信号を変調し、このようにして得る被変調信号と
上記偏差に基づく信号とを比較するようにしたことを特
徴とする。
回路で整流して得る直流電圧をスイッチ手段でＯＮ、Ｏ
ＦＦするとともに、このＯＮ、ＯＦＦの時間的な比率を
制御することにより所定値の直流電圧を得るチョッパ装
置において、出力電圧と指令電圧との偏差に基づく信号
とキャリア信号とを比較して得る制御信号により上記ス
イッチ手段のＯＮ、ＯＦＦを制御する際、整流回路の出
力電圧に基づく当該チョッパ装置の入力側電圧で上記キ
ャリア信号を変調し、このようにして得る被変調信号と
上記偏差に基づく信号とを比較するようにしたことを特
徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。
基づき詳細に説明する。
【０００９】図１に示すように、本形態に係る降圧チョ
ッパ装置は、図３に示す降圧チョッパ装置に対し、出力
電圧Ｖ0 と指令電圧Ｖset との偏差ΔＶo に基づく出力
信号Ｓ1 と比較する信号が異なる。他の構成は図３と同
様である。そこで、図３と同一部分には同一番号を付
し、重複する説明は省略する。
ッパ装置は、図３に示す降圧チョッパ装置に対し、出力
電圧Ｖ0 と指令電圧Ｖset との偏差ΔＶo に基づく出力
信号Ｓ1 と比較する信号が異なる。他の構成は図３と同
様である。そこで、図３と同一部分には同一番号を付
し、重複する説明は省略する。
【００１０】本形態に係る降圧チョッパ装置において
は、コンパレータ１１で上記出力信号Ｓ1 と被変調三角
波Ｓ4 とを比較して半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦ用
のＰＷＭ信号Ｓ5 を得ている。ここで、被変調三角波Ｓ
4 は、三相全波整流回路１の出力電圧に基づく直流コン
デンサ２の両端の電圧である直流電圧Ｖi と三角波発生
回路１０の出力信号である三角波とを掛算器１２で乗算
して得る。
は、コンパレータ１１で上記出力信号Ｓ1 と被変調三角
波Ｓ4 とを比較して半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦ用
のＰＷＭ信号Ｓ5 を得ている。ここで、被変調三角波Ｓ
4 は、三相全波整流回路１の出力電圧に基づく直流コン
デンサ２の両端の電圧である直流電圧Ｖi と三角波発生
回路１０の出力信号である三角波とを掛算器１２で乗算
して得る。
【００１１】かかる降圧チョッパ装置においては、平滑
コンデンサ６の両端の電圧である出力電圧Ｖ0 と指令電
圧Ｖset との偏差ΔＶo をＰ１コントローラ９に入力
し、その出力信号Ｓ1 と被変調三角波Ｓ4 とをコンパレ
ータ１１で比較し、この結果得られるＰＷＭ信号Ｓ5 で
半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦを制御する。すなわ
ち、当該降圧チョッパ装置の入力側のリップルを含む電
圧で変調した被変調三角波Ｓ2 でＰＷＭ信号Ｓ5 を得て
いる。この結果、半導体スイッチ3 をＯＮ、ＯＦＦする
ＰＷＭ信号Ｓ5 のパルス幅は、上記リップルに応じて変
化する。
コンデンサ６の両端の電圧である出力電圧Ｖ0 と指令電
圧Ｖset との偏差ΔＶo をＰ１コントローラ９に入力
し、その出力信号Ｓ1 と被変調三角波Ｓ4 とをコンパレ
ータ１１で比較し、この結果得られるＰＷＭ信号Ｓ5 で
半導体スイッチ３のＯＮ、ＯＦＦを制御する。すなわ
ち、当該降圧チョッパ装置の入力側のリップルを含む電
圧で変調した被変調三角波Ｓ2 でＰＷＭ信号Ｓ5 を得て
いる。この結果、半導体スイッチ3 をＯＮ、ＯＦＦする
ＰＷＭ信号Ｓ5 のパルス幅は、上記リップルに応じて変
化する。
【００１２】
【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
通り、本発明によれば、当該降圧チョッパ装置の入力側
のリップルを含む電圧で変調した被変調信号でスイッチ
手段の制御信号を得ているので、この制御信号は入力側
のリップルに応じてその幅が変化する。この結果、次の
効果を得る。 出力側のリプルが減少する。 より入力側の直流コンデンサはチョッパによる高
周波リプル成分を除去するだけの容量ですむ。 電解コンデンサを使用しなくても良いため、コンデ
ンサが長寿命となる。 より当該降圧チョッパ装置の小型化を実現するこ
とができる。
通り、本発明によれば、当該降圧チョッパ装置の入力側
のリップルを含む電圧で変調した被変調信号でスイッチ
手段の制御信号を得ているので、この制御信号は入力側
のリップルに応じてその幅が変化する。この結果、次の
効果を得る。 出力側のリプルが減少する。 より入力側の直流コンデンサはチョッパによる高
周波リプル成分を除去するだけの容量ですむ。 電解コンデンサを使用しなくても良いため、コンデ
ンサが長寿命となる。 より当該降圧チョッパ装置の小型化を実現するこ
とができる。
【００１３】図２は図１に示す降圧チョッパ装置の出力
波形を従来技術との比較において示す波形図である。同
図に示すように、シミュレーションによる検証の結果、
同図（ａ）に示す従来方式のリップル率が７．７［％］
であるのに対し、本願発明のそれは、１．６％［％］と
１／５程度に抑えることが出来ることが分かった。
波形を従来技術との比較において示す波形図である。同
図に示すように、シミュレーションによる検証の結果、
同図（ａ）に示す従来方式のリップル率が７．７［％］
であるのに対し、本願発明のそれは、１．６％［％］と
１／５程度に抑えることが出来ることが分かった。
【図１】本発明の実施の形態に係る降圧チョッパ装置を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図２】図１に示す降圧チョッパ装置の出力波形を従来
技術との比較において示す波形図である。
技術との比較において示す波形図である。
【図３】従来技術に係る降圧チョッパ装置を示す回路図
である。
である。
１ 三相全波整流回路 ２ 直流コンデンサ ３ 半導体スイッチ ８ 負荷 １０ 三角波発生回路 １１ コンパレータ １２ 掛算器 Ｖi 直流電圧 Ｖ0 出力電圧 Ｖset 指令電圧 ΔＶo 偏差 Ｓ4 被変調三角波 Ｓ5 ＰＷＭ信号
Claims (1)
- 【請求項１】 整流回路で整流して得る直流電圧をスイ
ッチ手段でＯＮ、ＯＦＦするとともに、このＯＮ、ＯＦ
Ｆの時間的な比率を制御することにより所定値の直流電
圧を得るチョッパ装置において、 出力電圧と指令電圧との偏差に基づく信号とキャリア信
号とを比較して得る制御信号により上記スイッチ手段の
ＯＮ、ＯＦＦを制御する際、整流回路の出力電圧に基づ
く当該チョッパ装置の入力側電圧で上記キャリア信号を
変調し、このようにして得る被変調信号と上記偏差に基
づく信号とを比較するようにしたことを特徴とするチョ
ッパ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11116259A JP2000312478A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | チョッパ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11116259A JP2000312478A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | チョッパ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000312478A true JP2000312478A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=14682682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11116259A Pending JP2000312478A (ja) | 1999-04-23 | 1999-04-23 | チョッパ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000312478A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004222337A (ja) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 交流−交流電力変換装置 |
| JP2013093990A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Nichicon Corp | 充電装置 |
| JP2013158179A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Nichicon Corp | 充電装置 |
-
1999
- 1999-04-23 JP JP11116259A patent/JP2000312478A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004222337A (ja) * | 2003-01-09 | 2004-08-05 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 交流−交流電力変換装置 |
| JP2013093990A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Nichicon Corp | 充電装置 |
| JP2013158179A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Nichicon Corp | 充電装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041117 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060830 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060912 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070206 |