JPH04105589A - 交流電圧制御装置 - Google Patents

交流電圧制御装置

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JPH04105589A
JPH04105589A JP2221382A JP22138290A JPH04105589A JP H04105589 A JPH04105589 A JP H04105589A JP 2221382 A JP2221382 A JP 2221382A JP 22138290 A JP22138290 A JP 22138290A JP H04105589 A JPH04105589 A JP H04105589A
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resistor
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Kazuharu Muramatsu
村松 和春
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Shibaura Mechatronics Corp
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、交流電源周波数より十分に高い周波数で正・
負方向にスイッチングを行う交流電圧制御装置に関する
ものである。
(発明の背景) 交流電圧を無段階に制御するものとして単相摺動変圧器
(スライダック)、可飽和リアクトル、誘導電圧調整器
等が公知であるが、これらは全て大重量かつ大型で、コ
ストも高いという問題がある。トライアックなどを用い
て位相制御を行う位相制御方式も低度で信頼性が高いた
め広く用いられているが、この方式は電流波形の歪が大
きいため高調波成分を多く含み、通常この高調波が可聴
帯域に発生するためモータなどの負荷の振動・騒音問題
を招くという不都合があった。
そこで交流電源より十分に高い周波数で正・負方向にス
イッチングを行い、このスイッチングのオン・オフの時
間比すなわち通流率(デユーティ比)を変えることによ
って電圧を制御する方式が提案されている〔実公昭56
−49277号、特公昭56−33724号等)。
第3図はこの方式の回路例を示し、この図で符号10は
交流電源、12は負荷である。電源10は例えば50.
60Hzの商用電源である。負荷12は例えば単相誘導
電動機である。14はこれらに直列接続された主スイッ
チング回路であり、ダイオードブリッジを形成する4個
のダイオードD、〜D4と、このブリッジの正負端子間
に接続された主スイッチング素子である高速スイッチン
グトランジスタTRoとを有する。16は負荷12に並
列接続されたフライホイール用スイッチング回路であり
、ダイオードブリッジを形成する4個のダイオードD、
〜D8と、このブリッジの正負端子間に接続された高速
スイッチングトランジスタTR,とを有する。トランジ
スタTR,とTR,とは電源10より十分に高い周波数
、例えば20KHz以上で交互にオン・オフされる。
従ってこれらトランジスタTRm5TRtの時間比を変
えることにより負荷電流を連続的に変化させることがで
きる。
しかしこの第3図のものにおいては、ダイオードブリッ
ジからなるフライホイール用スイッチング回路16が必
要で、部品点数が多(、コストの増加を招くという問題
がある。
そこでこのスイッチング回路16に代えて負荷12にコ
ンデンサC3を並列接続することが考えられている。
第4図はこの回路例を示すものであり、このコンダンサ
C1に代えてまたはこれと共に、主スイッチングトラン
ジスタTRユに公知のスナバ回路20を接続してもよい
。このスナバ回路20はコンデンサC2と、抵抗rの直
列回路からなり、これをトランジスタTR,に並列接続
したものである。
この回路によれば、電源10の正の半周期内でトランジ
スタTR,のオン時にはコンデンサC1は図に示す極性
に充電される。そしてTR,のオフ時にはこのコンデン
サCIの電荷が負荷12を介して放電され、放電が終る
かまたは逆極性に充電されるとトランジスタTR,がオ
ンとなる。このためコンデンサC3再び図示の極性に充
電され、以上の動作を繰り返すものである。
しかしこの方式では、トランジスタTR,のオン時に負
荷12だけでなくコンデンサC1の充電電流も流れるこ
とになる。特にコンデンサC3の突入電流が大きくなる
ためトランジスタTR,を大容量のものにする必要が生
じ、また損失が大きくなるという問題が生じる。
またコンデンサC8に代え、スナバ回路20を設ける場
合には、負荷12のインダクタンスによるサージ電圧を
吸収するために大容量のコンデンサC2を用いる必要が
生じる。このコンデンサC2の電荷は抵抗rにより熱と
して吸収されるため、コンデンサC2の大容量化は抵抗
rにおける損失増加を招(ことになる。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、部
品点数の増加が少なく、損失が少ない交流電圧制御装置
を提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、交流電源と負荷との間に直
列接続され、前記交流電源周波数よりも高い周波数で正
・負両方向のスイッチングを行う主スイッチング回路を
備える交流電圧制御装置において、前記主スイッチング
回路のオフ時に前記負荷を流れるフライホイール電流を
吸収するコンデンサを備える一方、前記主スイッチング
回路の主スイッチング素子に電流負帰還をかけて定電流
特性としたことを特徴とする交流電圧制御装置、により
達成される。
ここに前記主スイッチング素子はMOS−FETやバイ
ポーラトランジスタで構成し、これらのソースあるいは
エミッタに抵抗を直列に接続し、FETのゲートあるい
はトランジスタのベースと、この抵抗の反ソース側ある
いは反エミッタ側との間にスイッチング信号を印加する
ように構成することができる。
コンデンサは主スイッチング素子に設けたスナバ回路で
形成でき、また負荷に並列接続したコンデンサであって
もよい。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例の回路図である。
この実施例では、前記第4図に示したのもとほぼ同様な
ダイオードブリッジからなる主スイッチング回路14B
を備え、このブリッジの正負端子間にMOS−FETか
らなる主スイッチング素子TR,と抵抗r1とが直列に
接続されている。すなわち主スイッチング素子TR,の
ソースに抵抗r1が接続されている。30はゲート制御
回路であり、主スイッチング回路14Bを所定のデユー
ティ比でオン・オフさせるためのスイッチング信号Gを
主スイッチング素子T R+のゲートに送る。ここにこ
のスイッチング信号Gは、FETのソースとゲートとの
間に印加されるのではな(、ゲートと抵抗r1の反ソー
ス側との間に印加されると共に、FETは飽和領域(ピ
ンチオフ領域)で動作される。この飽和領域ではトレイ
ン電流1、はゲート・ソース電圧■。3に依存して変化
することになる。この時、スイッチング信号Gの電圧を
■。とすれば、 Vas+r +  I o =V。
となる。すなわちFETにはドレイン電流■。に比例し
た電流負帰還がかけられることになり、FETはほぼ定
電流特性を持つことになる。
従ってこの実施例において電源10の正の半周期内で、
主スイッチング素子TR,がオンの時に負荷電流はダイ
オードD1、主スイッチング素子TR,、抵抗r l 
、ダイオードD2を経て負荷12に流れ、この時コンデ
ンサC1を図に示す極性に充電する。主スイッチング素
子TR,がオフとなると負荷12を介してコンデンサC
1が放電される。
ここにゲート制御回路30のスイッチング信号Gの電圧
V0は、ゲートと、抵抗r1の反ソース側との間に印加
されるから、主スイッチング素子TR,のオン時におけ
る突入電流に対しては抵抗r、における電圧降下(rI
 −Io)が非常に大きくなり、FETのゲート・ソー
ス間電圧■。3が小さくなる。このためFETによりド
レイン電流工。の立ち上がりが制限される。従って、コ
ンデンサC1の突入電流が制限されることになり、主ス
イッチング素子TR,の容量を小さくできると共に、そ
の損失を大幅に減らすことが可能になる。
以上の動作を電源10の正の周期内で繰り返す。電源1
0の負の周期では負荷電流はダイオードD3、D4に流
れるだけでその動作は同じであるから、その説明は繰り
返さない。
第2図は他の実施例の回路図である。この実施例は主ス
イッチング回路14Cを第4図の実施例と同様にダイオ
ードD1〜D4からなるダイオドブリッジと、このブリ
ッジの正負端子間に接続されたバイポーラトランジスタ
からなる主スイッチング素子T R2と、このTR,に
直列接続された抵抗r2とを備える。この実施例では前
記第1図のものにおける主スイッチング素子TR,をF
ETからバイポーラトランジスタに変更しただけで、他
は同じである。すなわち抵抗r2はトランジスタのエミ
ッタに接続されベース制御回路30Aはベースとこの抵
抗r2の反エミッタ側との間にスイッチング信号Bの電
圧■。を印加する。
この実施例によれば、前記第1図のものと同様な動作を
行うから、その説明は繰り返さない。
以上の各実施例では、主スイッチング回路14B、14
Cのオフ時に負荷12に流れるフライホイール電流を吸
収するコンデンサC1を負荷12に並列に接続している
が、本発明はこれに代えであるいはこれと共に主スイッ
チング素子TR,、TR,に第4図に示すようなスナバ
回路20を設けてもよい。この場合には、主スイッチン
グ素子TR,、TR,のオン時の突入電流がこれら主ス
イッチング素子TR,、TR2により制限されるから、
スナバ回路20のコンデンサC2を小容量にでき、この
スナバ回路20の抵抗rにおける損失を十分小さくする
ことができる。
(発明の効果) 本発明は以上のように、主スイッチング回路の主スイッ
チング素子に電流負帰還をかけて定電流特性としたもの
であるから、主スイッチング素子のオン時における突入
電流を制限することができる。このため主スイッチング
回路の主スイッチング素子を小容量のものにでき、損失
を減らすことができる。また主スイッチング回路のスイ
ッチング素子にスナバ回路を設ける場合には、スナバ回
路のコンデンサを小容量にでき、スナバ回路における抵
抗損失が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は他の実施
例の回路図、第3図と第4図は従来装置の回路図である
。 10・・・交流電源、 12・・・負荷、 14〜14C・・・主スイッチング回路、20・・・ス
ナバ回路、 r+、rz・・・抵抗、 TR,、TR2、 ・・・主スイッチング素子、 C,、C2・・・コンデンサ、 D、〜D4・・・ダイオード。 特許出願人  株式会社 芝浦製作所

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)交流電源と負荷との間に直列接続され、前記交流
    電源周波数よりも高い周波数で正・負両方向のスイッチ
    ングを行う主スイッチング回路を備える交流電圧制御装
    置において、 前記主スイッチング回路のオフ時に前記負荷を流れるフ
    ライホィール電流を吸収するコンデンサを備える一方、
    前記主スイッチング回路の主スイッチング素子に電流負
    帰還をかけて定電流特性としたことを特徴とする交流電
    圧制御装置。
  2. (2)前記主スイッチング素子をMOS−FETで形成
    し、そのソースに直列抵抗を挿入し、前記FETのゲー
    トと前記抵抗の反ソース側との間に前記FETをスイッ
    チングするための信号を印加するようにした請求項(1
    )の交流電圧制御装置。
  3. (3)前記主スイッチング素子をバイポーラトランジス
    タで形成し、そのエミッタに直列抵抗を挿入し、前記バ
    イポーラトランジスタのベースと前記抵抗の反エミッタ
    側との間に前記バイポーラトランジスタをスイッチング
    するための信号を印加するようにした請求項(1)の交
    流電圧制御装置。
  4. (4)前記コンデンサは前記主スイッチング素子に接続
    されたスナバ回路で形成されている請求項(1)の交流
    電圧制御装置。
  5. (5)前記コンデンサは前記負荷に並列接続されたコン
    デンサで形成されている請求項(1)の交流電圧制御装
    置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5126410U (ja) * 1974-08-16 1976-02-26
JPS5597142A (en) * 1979-01-16 1980-07-24 Nippon Electric Co Rush current preventing device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5126410U (ja) * 1974-08-16 1976-02-26
JPS5597142A (en) * 1979-01-16 1980-07-24 Nippon Electric Co Rush current preventing device

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