JPH03218266A - インバータ装置 - Google Patents

インバータ装置

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JPH03218266A
JPH03218266A JP2012157A JP1215790A JPH03218266A JP H03218266 A JPH03218266 A JP H03218266A JP 2012157 A JP2012157 A JP 2012157A JP 1215790 A JP1215790 A JP 1215790A JP H03218266 A JPH03218266 A JP H03218266A
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JP
Japan
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current
voltage
circuit
inverter
inverter circuit
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Pending
Application number
JP2012157A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Sekino
関野 吉宏
Tetsuji Ogiwara
荻原 哲次
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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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】 (産業」一の利用分野) 本発明は直流電力を交流電力に変換するインバータ装置
に関する。詳しくは、人力特性を改善する機能を備えた
インバータ装置に関する。
(従来の技術) 従来のインバータ装置の−・例として第7図を示す。
図において、E dcは直流電源、Cは前置フィル夕、
DはDC−DCコンバータ、Eはインバータ回路を示す
ここで前置フィルタはりアクタとコンデンザとで構成さ
れ、D C−D CコンハータDは入力の直流電圧をイ
ンバータで必要とずる直流電圧レー、ルに変換ずるとと
もに直流電源と絶縁するコンハー夕であって、DC−D
Cコンハータの出力電圧を検出し、この出力電圧レヘル
を一定に維持するように制御信号をだす制御装置Aによ
って制御されている。
またインパータ回路Eは直流電圧を所望の交流電圧に変
換する回路で、制御装置Bによって制御されている。
(発明が解決しようとする課題) インハー夕の出力する交流電圧は第8図(イ)に示すよ
うに正弦波V RCであるため、電流も第8図(イ)に
示すように正弦波あるいはこれに近い波形IaCとなる
しかしながら給電される負荷が非線形の場合には波高値
の高いパルス状になることもある。従ってインパータの
入力である直流電流i。は第8図(El)に示すように
大きく脈動したものとなる。
第8図(ハ)は前置フィルタCからDC−DCコンパー
タに加えられる電流を示し、第8図(=)は直流電源E
 a cより出力される電流を示す。
一般にインバータが給電を受ける直流電源は、この脈動
がないほうが望ましい。例えば、電話交換機の直流電源
を流用して、これからインバータを使って交流電力を得
ることがよく行われているが、インパータによって生し
た脈動電流が、ノイズとして電話交換機系に悪影響を及
ぼすことが問題となる。そのため、一般にはりアクタと
電解コンデンサからなる平滑フィルタを前置フィルタと
して用いて、電流の脈動を抑制している。電流脈動の周
波数は、インバータの出力周波数が50Hzであれば、
この2倍の1 00Hzであり、この低い周波数におい
て効果を得るには大きなフィルタを前段に備えることが
必要となる。そのため、この前置フィルタは装置の小形
化を妨げ、また装置の始動時にコンデンザを充電するた
めの突入電流が太きくなるため、なんらかの抑制手段を
設ける必要がある。また、DC−DCコンバータはイン
ハー夕回路の動作による脈動電流が流れるのでトランジ
スタ等は電流容量に十分余裕をもたせて置く必要がある
本発明は上記の欠点を改善するために提案されたもので
、その目的は、アクティブな回路を使ってインバータの
入力電流の脈動を効果的に抑制することにある。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明は直流電源と、前記
直流電源の電圧が与えられ、正弦波の交流電圧に変換す
るインバータ回路とを備える装置において、前記インバ
ータ回路の前段に、インバータ回路に加えられる人力の
直流電流の脈動を抑制すると共に、入力の直流電圧を制
御する機能を備えた直流電流制御回路を設けたことを特
徴とするインバータ装置を発明の要旨とするものである
(作用) 本発明はインバータ装置において、インバータ回路に加
えられる入力の直流電流の脈動を抑制すると共に、入力
の直流電圧を制御する機能を備えた直流電流制御回路を
設けたことによって、コンバータ回路に加えられる入力
電流は脈動が少なく、かつ始動時に大きな突入電流を少
なくすることができる。
(実施例) 次に本発明の実施例について説明する。なお、実施例は
一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で
、種々の変更あるいは改良を行い得ることは言うまでも
ない。
第1図は本発明のインバータ装置の実施例を示す。
図において、■は直流電源、2ば前置フィルタ、3は直
流電源1の電圧を必要とする直流電圧に変換し、かつ直
流電a1と電気的に絶縁するDCDCコンバータ、4は
DC−DCコンバータの制御装置、5はDC−DCコン
バータの出力が与えられ、直流電圧を交流電圧に変換す
るインバータ回路で、6はインバータ回路を制御する制
御装置、7は負荷を示す。
8はトランスで、1次巻線9と2次巻線10とを備え、
1次巻線にはトランジスタ11. 12を設け、これら
によってプッシュブルインハー夕を構成する。トランジ
スタIL 12は制御装置4によってオン,オフされる
。これによってトランス8の2次巻線10には高周波交
流電圧かえられ、この高周波交流電圧をダイオード整流
回路14で整流し、さらにリアクタ15及びコンデンザ
l6で構成したフィルタを通してインバータ回路5に必
要な直流電圧を得ている。
13は変流器で、この出力は制御装置4に与えられる。
15はリアクタ、16はコンデンザでDC−DCコンバ
ータの出力はりアクタ及びコンデンサを介してインバー
タ回路5に与えられる。インバータ回路においてはトラ
ンジスタ17〜20が設けられ、これらのトランジスタ
は制御装置6により、例えばトランジスタ17と20が
オン、トランジスタ18と19がオフ、次にトランジス
タ17と20とがオフ、トランジスク18と19がオフ
されて交流電圧が負荷7に与えられる。リアクタ2■と
二2ンデンサ22はフィルタを構成する。
第2図において(イ)はインハー夕の出力する電圧,電
流、 (+1)はインバータの人力電流、 (ハ)は前
置フィルタ2からDC−DCコンハー夕に加えられる電
流、 (:〉は直流電流より出力される電流を示す。
第3図はプッシュプルインパータの制御装置4を示す。
この制御装置にはコンデンサ托の電圧Eとトランス8の
2次巻線10に流れる回路に結合された変流器13から
の出力が与えられ、これによってトランジスタIL 1
2を制御する。
第3図において41は直流の基準電圧発生器、42と4
4は誤差増幅回路、43はフィルタ、45はパルス幅制
御回路を示す。
コンデンザ16の電圧E,と直流基準電圧発生器41の
出力を誤差増幅回路42に与えて基準の直流電流Llを
得る。脈動が大きい場合はこれを平滑する。変流器13
を介して得たプンシj−プルインバー7 夕の高周波交流出力電流信号1゜をフィルタ43で整流
・平滑して得た直流電流信号idaと基準の直流電流L
lを誤差増幅回路44に与えて信号S1をうる。
信号S1をパルス幅制御回路45に与えてトランジスタ
11及び12を交互6,二オン・オフさセる制御信号を
発生さ一已る。ごの信号によってプンシュプルインハー
夕の入力電流!++cの脈動を抑制すると同時に出力の
コンデンザ16の電圧E,を−・定に制御する。
摸計すれば、基準に定電流源(1.−)を使うので制御
対象の電流( i dC)は定電流になるように制f′
6l1される。
また、ごの定電流源(1r)は、コンデンリ16の電圧
E1が定電圧になるように常に補正されるので、結果と
してト;1は定電圧に制御される。
電流Fcに対応ずる検出電流1doを、基準定電流(源
)信号Llに等しくなるように直流電流制御回路(DC
−])Cコンハータ3)を制御するのでIdo、従って
1dcは定電流になる。ずなわ“ら、}{ Idoの脈動はなくなり直流定電流になる。
一方、コンデンザ16の電圧E1を、基準定電圧(源)
信号(41の出力)に等しくなるように、誤差増幅回路
42が作動し、基準定電流信号1 r+のレベルを補正
するので、これによって直流定電流1dcのレヘルが制
御される。電流1dcが増加すれば電圧E,が増加し、
また+dcが減少すればE1が減少する。
従って、idoの脈動抑制とEIの定電圧化が1つの制
御装置、すなわち直流電流制御回路(第1図の3,第3
図の23)によって達成される。
使用の一例をあげると、DC−DCコンバータの入力電
圧48Vを、インバータ回路5で必要とする160■の
直流電圧を得る。さらに、インバータ回路は、コンデン
ザ16の直流電圧E,(160V)をパルス幅制御した
交流電圧に変換する。さらにこの出力をリアクタ21と
コンデンサ22からなるACフィルタを通して負荷7に
給電する正弦波交流電圧VACI,OOVとずるもので
ある。
またプッシュブルインバータの動作周波数を例えば20
 k llzにすればインバータ回路5によって生ずる
低周波の脈動電流i。(第2図口)は十分に抑制されて
入力電流には含まれなくなる。20kHzのスイッチン
グによっても脈動電流を生じるが、前置した小規模のフ
ィルタによって容易に抑制できる。
インバータ装置の始動時にもプッシュプルインバークの
出力電流を抑制することができるのでコンデンサ16の
初期充電電流が過大になることもない。
第4図は本発明の第2の実施例を示す。23ば昇圧ヂョ
ッパを使った直流電流制御装置である。これによって入
力の直流電圧をインバータで必要とする直流電圧に変換
する。5はインバータ回路である。入力の160Vの直
流電圧を100Vの正弦波交流電圧に変換する。24及
び6はそれぞれ直流電流制御装置23及びインバータ回
路5の動作を制御する装置である。
昇圧チョッパはりアクタ71,トランジスタ72ダイオ
ード73及びコンデンサ74からなる。トランジスタ7
2がオンしている期間は人力電圧Edeがリアクタ71
にかかり、電流i。,,が流れる。これによってリアク
タ71には1/2・Li2onの電磁エネルギが蓄えら
れる。この期間はコンデンザ74に蓄えられた電荷の放
電によってインバータの必要とする電力をまかなう。ダ
イオード73はコンデンサ74の1・ランジスタ側への
放電を阻止する。
次にトランジスタ72をオフさせる。リアクク7Iには
図の極性の電圧が生じて電流I0,,が流れ、コンデン
サ74は入力電圧Eacとりアクタ71の電圧の和で充
電される。リアクタ71に蓄えられたエネルギーは次第
にコンデンザ74側へ放出される。トランジスタ72を
オンさせると次のサイクルに入る。
第5図は直流電流制御装置29の構成例である。
直流基準電圧発生器81の出力とコンデンサ74の電圧
E1を誤差増幅回路82に与えて直流基準電流L2をつ
《る。脈動が大きい場合には0れを平滑する。
次に直流基準電流L2とリアクタ7lの平均電流I d
cを誤差増幅回路83に与えて制御信号S2を得る。
パルス幅制御回路84は制御信号S2をオン・オフ信号
に変換してトランジスタ72に与える。これによってコ
ンデンサ74の電圧E1を必要なレヘルに保ちつつ、リ
アクタ71の平均電流1,。を一定6こ制御する。
正弦波交流電圧の周波数は例えば50}1zであり、従
ってインハー夕によって生ずるリップル電流は1001
1zである。これに対し昇圧チョッパの動作周波数、す
なわちトランジスタ72のオン・オフスイッチング周波
数を20kHz程度にすれはリップル電流を抑制して一
定にすることができる。
第6図は本発明の実施例(第3図)に用いられる誤差増
幅器の一例を示す。
誤差増幅器は一般にオペアンプOPを使って構成され、
Rz/R+が増幅率となる。
?2 [rl=BO+  (EO  E+)  ×     
■  ・ ・Q)R, 誤差増幅器の出力は、(1)式のようになり、基準定電
圧E。と、E0と検出電圧E.の差分に増幅率倍した値
との和で表わされる。
検出電圧E1のレヘルが低下ずると(E,l−El)が
正となり出力のLlが増加する。一方、E,が高くなり
ずぎると(EO−El)が負となり、Llが小さいレベ
ルになる。また、検出電圧E,が基準4fiE oに等
しければ、Llは基準値そのものとなる。
(発明の効果) 叙上のように本発明によれば、DC−DCコンバータ回
路、あるいはチョンパ回路等のアクティブな回路を使っ
て、インバータ回路で必要とする直流電圧を得るととも
に、入力電流を一定に制御しているので入力電流は脈動
がなく、また前記アクティブな回路の出力部に使用して
いる容量の大きい電解コンデンサの初期(インノ\一夕
装置の始動時)充電時に流れる電流を、アクティブな回
路を使って抑制させるので、始動時に大きな突入電流も
ないので、ノイズを嫌う他の負荷装置と直流電源を共用
することが可能となる。
前置フィルタばインバータの脈動電流の平滑機能を必要
としないので小形のものでよく、装置の小型化が可能と
なる。また、直流電流制御装置のトランジスタ,リアク
タ.1・ランス等は過犬な電流が流れないので経済設計
が可能となる。このため、商用交流電力を受電して、専
用の整流回路で直流電源を得るように構成した−・般の
インバーク装置でも、直流電流制御装置を経済的に構成
できるので本発明は有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は木発明のインバータ装置の一実施例、第2図は
各部の波形、第3図はプッシュブルインバータの制御回
路、第4図は本発明の第2の実施例、第5図は直流電流
制御装置の構成例、第6図は誤差増幅器、第7図は従来
装置、第8図は各部の波形を示す。 1・・・・・直流電源 2・ ・ ・ ・・前置フィルタ 3・ ・ ・ ・ ・I) C =D Cコンハータ4
・・・・・制御装置 5・・  ・・インバータ回路 〔3・・・・・制御装置 7  ・  ・  ・  ・  ・ 負イ1ir8・・
 ・ ・ ・トランス 9,10・・・夫々1次,2次巻線 IL 12, 17, 18, 1.9. 20・・・
1・ランジスタ13・・・・・変流器 l4・・・・・整流器 15. 21・・・リアクタ 16. 22・・・コンデンザ 23・・・・・昇圧チョッパ 24・・・・・直流電流制御装置 41. 81・・・基準電圧発生器 42, 44, 82. 83・・・誤差増幅回路43
・ ・ ・ ・ ・フィルタ 45. 84・・・パルス幅制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 直流電源と、前記直流電源の電圧が与えられ、正弦波の
    交流電圧に変換するインバータ回路とを備える装置にお
    いて、前記インバータ回路の前段に、インバータ回路に
    加えられる入力の直流電流の脈動を抑制すると共に、入
    力の直流電圧を制御する機能を備えた直流電流制御回路
    を設けたことを特徴とするインバータ装置。
JP2012157A 1990-01-22 1990-01-22 インバータ装置 Pending JPH03218266A (ja)

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JP2012157A JPH03218266A (ja) 1990-01-22 1990-01-22 インバータ装置

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61277377A (ja) * 1985-05-31 1986-12-08 Toyo Electric Mfg Co Ltd 高調波抑制機能を備えたインバ−タ
JPS62126865A (ja) * 1985-11-25 1987-06-09 Matsushita Electric Works Ltd 電源装置
JPS63219682A (ja) * 1987-03-03 1988-09-13 倉敷繊維加工株式会社 耐熱性不織布

Patent Citations (3)

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