JPH04261359A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH04261359A JPH04261359A JP2119491A JP2119491A JPH04261359A JP H04261359 A JPH04261359 A JP H04261359A JP 2119491 A JP2119491 A JP 2119491A JP 2119491 A JP2119491 A JP 2119491A JP H04261359 A JPH04261359 A JP H04261359A
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- Japan
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- circuit
- series circuit
- diode
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の直流−直流コン
バータからなる電力変換装置に関する。
バータからなる電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電力変換装置としては図２に示す
ものが知られている。これは交流電源１に全波整流用ダ
イオードブリッジ回路２の入力端子を接続し、そのブリ
ッジ回路２の出力端子に平滑コンデンサ３、チョークコ
イル４及び放電用ダイオード５の直列回路を並列に接続
している。前記平滑コンデンサ３、チョークコイル４及
び放電用ダイオード５の直列回路に共振用コンデンサ６
と共振用トランス７の１次巻線との並列回路とトランジ
スタ等からなるスイッチング素子８との直列回路を並列
に接続し、前記チョークコイル４及び放電用ダイオード
５の接続点と前記共振用コンデンサ６と共振用トランス
７の１次巻線との並列回路とスイッチング素子８との接
続点との間に充電用ダイオード９を接続している。そし
て前記共振用トランス７の２次巻線に負荷１０を接続し
ている。なお、共振用コンデンサ６、共振用トランス７
、スイッチング素子８は１石式インバータ回路を構成し
、スイッチング素子８は自励式あるいは他励式でスイッ
チング動作されるようになっている。この従来装置では
交流電源１が投入されると、インバータ回路が発振動作
を開始しスイッチング素子８がオン、オフ動作を繰り返
すようになる。
ものが知られている。これは交流電源１に全波整流用ダ
イオードブリッジ回路２の入力端子を接続し、そのブリ
ッジ回路２の出力端子に平滑コンデンサ３、チョークコ
イル４及び放電用ダイオード５の直列回路を並列に接続
している。前記平滑コンデンサ３、チョークコイル４及
び放電用ダイオード５の直列回路に共振用コンデンサ６
と共振用トランス７の１次巻線との並列回路とトランジ
スタ等からなるスイッチング素子８との直列回路を並列
に接続し、前記チョークコイル４及び放電用ダイオード
５の接続点と前記共振用コンデンサ６と共振用トランス
７の１次巻線との並列回路とスイッチング素子８との接
続点との間に充電用ダイオード９を接続している。そし
て前記共振用トランス７の２次巻線に負荷１０を接続し
ている。なお、共振用コンデンサ６、共振用トランス７
、スイッチング素子８は１石式インバータ回路を構成し
、スイッチング素子８は自励式あるいは他励式でスイッ
チング動作されるようになっている。この従来装置では
交流電源１が投入されると、インバータ回路が発振動作
を開始しスイッチング素子８がオン、オフ動作を繰り返
すようになる。
【０００３】そしてダイオードブリッジ回路２の出力電
圧は図３に実線の波形ａで示すように変化し、平滑コン
デンサ３の両端間電圧は図３に点線の波形ｂで示すよう
に変化する。ダイオードブリッジ回路２の出力電圧が平
滑コンデンサ３の両端間電圧よりも高いとき、すなわち
図３の区間ｔ１ においては平滑コンデンサ３、チョー
クコイル４、充電用ダイオード９、スイッチング素子８
を介して平滑コンデンサ３に充電電流が流れる。このと
きはダイオードブリッジ回路２からインバータ回路に電
力供給が行われる。
圧は図３に実線の波形ａで示すように変化し、平滑コン
デンサ３の両端間電圧は図３に点線の波形ｂで示すよう
に変化する。ダイオードブリッジ回路２の出力電圧が平
滑コンデンサ３の両端間電圧よりも高いとき、すなわち
図３の区間ｔ１ においては平滑コンデンサ３、チョー
クコイル４、充電用ダイオード９、スイッチング素子８
を介して平滑コンデンサ３に充電電流が流れる。このと
きはダイオードブリッジ回路２からインバータ回路に電
力供給が行われる。
【０００４】またダイオードブリッジ回路２の出力電圧
が平滑コンデンサ３の両端間電圧よりも低いとき、すな
わち図３の区間ｔ２ においては平滑コンデンサ３に充
電された電荷が放電用ダイオード５及びチョークコイル
４を介して放電されインバータ回路に電力供給が行われ
る。こうしてインバータ回路の発振が継続されるように
なる。
が平滑コンデンサ３の両端間電圧よりも低いとき、すな
わち図３の区間ｔ２ においては平滑コンデンサ３に充
電された電荷が放電用ダイオード５及びチョークコイル
４を介して放電されインバータ回路に電力供給が行われ
る。こうしてインバータ回路の発振が継続されるように
なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのようにイン
バータ回路１個で負荷１０への電力供給及び平滑コンデ
ンサ３への充電エネルギーの供給を行っているため、イ
ンバータ回路を構成する共振用コンデンサ６、共振用ト
ランス７、スイッチング素子８等の回路部品として耐圧
の大きなものを使用しなければならず、装置を薄形でコ
ンパクトにまとめることができなかった。また平滑コン
デンサ３の充電が一義的に決まるため平滑度を変更する
ことができなかった。
バータ回路１個で負荷１０への電力供給及び平滑コンデ
ンサ３への充電エネルギーの供給を行っているため、イ
ンバータ回路を構成する共振用コンデンサ６、共振用ト
ランス７、スイッチング素子８等の回路部品として耐圧
の大きなものを使用しなければならず、装置を薄形でコ
ンパクトにまとめることができなかった。また平滑コン
デンサ３の充電が一義的に決まるため平滑度を変更する
ことができなかった。
【０００６】そこで本発明は、薄形でコンパクト化を図
ることができ、しかも平滑度を任意に設定でき用途に応
じた使用ができる電力変換装置を提供しようとするもの
である。
ることができ、しかも平滑度を任意に設定でき用途に応
じた使用ができる電力変換装置を提供しようとするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流を整流す
る電源又は脈流電源に放電用ダイオードを逆方向に介し
て少なくとも平滑コンデンサを接続し、前記放電用ダイ
オードと平滑コンデンサを含む直列回路に１次側と２次
側が電気的に絶縁された複数の直流−直流コンバータの
１次側入力端子を互いに直列に接続してなる直列回路を
並列に接続し、各直流−直流コンバータの一部の２次側
出力端子を互いに直列に接続してなる直列回路に負荷を
接続すると共に各直流−直流コンバータの残りの２次側
出力端子を互いに直列に接続してなる直列回路に充電用
ダイオードを順方向に介して少なくとも平滑コンデンサ
を並列に接続したものである。
る電源又は脈流電源に放電用ダイオードを逆方向に介し
て少なくとも平滑コンデンサを接続し、前記放電用ダイ
オードと平滑コンデンサを含む直列回路に１次側と２次
側が電気的に絶縁された複数の直流−直流コンバータの
１次側入力端子を互いに直列に接続してなる直列回路を
並列に接続し、各直流−直流コンバータの一部の２次側
出力端子を互いに直列に接続してなる直列回路に負荷を
接続すると共に各直流−直流コンバータの残りの２次側
出力端子を互いに直列に接続してなる直列回路に充電用
ダイオードを順方向に介して少なくとも平滑コンデンサ
を並列に接続したものである。
【０００８】
【作用】このような構成の本発明においては、電源が投
入されると各直流−直流コンバータの入力端子には電源
電圧が分圧されて供給され各直流−直流コンバータはそ
れぞれ発振動作を開始する。これにより各直流−直流コ
ンバータの一部の２次側出力端子の直列回路には所望の
加算直流電圧が発生し負荷に供給される。
入されると各直流−直流コンバータの入力端子には電源
電圧が分圧されて供給され各直流−直流コンバータはそ
れぞれ発振動作を開始する。これにより各直流−直流コ
ンバータの一部の２次側出力端子の直列回路には所望の
加算直流電圧が発生し負荷に供給される。
【０００９】また各直流−直流コンバータの残りの２次
側出力端子の直列回路にも所望の加算直流電圧が発生す
る。しかしてこの直流電圧により充電用ダイオードを介
して平滑コンデンサに充電電流が流れる。
側出力端子の直列回路にも所望の加算直流電圧が発生す
る。しかしてこの直流電圧により充電用ダイオードを介
して平滑コンデンサに充電電流が流れる。
【００１０】そして電源の出力電圧よりも平滑コンデン
サの充電電圧が低いときには平滑コンデンサへの充電が
継続され、逆に電源の出力電圧よりも平滑コンデンサの
充電電圧が高くなると平滑コンデンサの充電電荷が放電
用ダイオードを介して各直流−直流コンバータの入力端
子に供給される。
サの充電電圧が低いときには平滑コンデンサへの充電が
継続され、逆に電源の出力電圧よりも平滑コンデンサの
充電電圧が高くなると平滑コンデンサの充電電荷が放電
用ダイオードを介して各直流−直流コンバータの入力端
子に供給される。
【００１１】この装置において平滑コンデンサに２次側
出力端子の直列回路が接続される直流コンバータの数を
変更すれば平滑コンデンサの充電レベルを変化させるこ
とができるので平滑度の変更が可能となる。
出力端子の直列回路が接続される直流コンバータの数を
変更すれば平滑コンデンサの充電レベルを変化させるこ
とができるので平滑度の変更が可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１３】図１に示すように交流電源１１に全波整流
ダイオードブリッジ回路１２の入力端子を接続している
。前記ダイオードブリッジ回路１２の出力端子にこの出
力に対して逆極性な放電用ダイオード１３を介して平滑
コンデンサ１４とチョークコイル１５との直列回路を接
続している。
ダイオードブリッジ回路１２の入力端子を接続している
。前記ダイオードブリッジ回路１２の出力端子にこの出
力に対して逆極性な放電用ダイオード１３を介して平滑
コンデンサ１４とチョークコイル１５との直列回路を接
続している。
【００１４】１６１１，１６１２，１６１３，…１６１
ｎ及び１６２１…１６２ｍは直流−直流コンバータで、
この各直流−直流コンバータ１６１１，１６１２，１６
１３，…１６１ｎ、１６２１…１６２ｍの１次側入力端
子を互いに直列に接続し、その直列回路の一端、すなわ
ち直流−直流コンバータ１６１１の１次側入力端子の一
端を前記全波整流ダイオードブリッジ回路１２の出力端
子の正極側と放電用ダイオード１３のカソードとの接続
点に接続し、またその直列回路の他端、すなわち直流−
直流コンバータ１６２ｍの１次側入力端子の他端を前記
全波整流ダイオードブリッジ回路１２の出力端子の負極
側とチョークコイル１５との接続点に接続している。
ｎ及び１６２１…１６２ｍは直流−直流コンバータで、
この各直流−直流コンバータ１６１１，１６１２，１６
１３，…１６１ｎ、１６２１…１６２ｍの１次側入力端
子を互いに直列に接続し、その直列回路の一端、すなわ
ち直流−直流コンバータ１６１１の１次側入力端子の一
端を前記全波整流ダイオードブリッジ回路１２の出力端
子の正極側と放電用ダイオード１３のカソードとの接続
点に接続し、またその直列回路の他端、すなわち直流−
直流コンバータ１６２ｍの１次側入力端子の他端を前記
全波整流ダイオードブリッジ回路１２の出力端子の負極
側とチョークコイル１５との接続点に接続している。
【００１５】前記各直流−直流コンバータ１６１１，１
６１２，１６１３，…１６１ｎ、１６２１…１６２ｍは
それぞれ１次側と２次側が電気的に絶縁されたもので、
１次側入力端子間に共振用コンデンサ２１と共振用トラ
ンス２２の１次巻線を並列に接続した共振回路及びこの
共振回路を動作させるスイッチング素子２３の直列回路
を接続し、そのスイッチング素子２３にダイオード２４
を並列に接続した直流−交流変換回路を設けている。な
お、前記スイッチング素子２３としては例えばＭＯＳ形
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等が使用され、このＭ
ＯＳ形ＦＥＴが周知の自励式発振制御回路によってスイ
ッチング動作されるようになっている。
６１２，１６１３，…１６１ｎ、１６２１…１６２ｍは
それぞれ１次側と２次側が電気的に絶縁されたもので、
１次側入力端子間に共振用コンデンサ２１と共振用トラ
ンス２２の１次巻線を並列に接続した共振回路及びこの
共振回路を動作させるスイッチング素子２３の直列回路
を接続し、そのスイッチング素子２３にダイオード２４
を並列に接続した直流−交流変換回路を設けている。な
お、前記スイッチング素子２３としては例えばＭＯＳ形
ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等が使用され、このＭ
ＯＳ形ＦＥＴが周知の自励式発振制御回路によってスイ
ッチング動作されるようになっている。
【００１６】前記トランス２２は１次巻線とこの１次巻
線に対して電気的に絶縁された２次巻線を設け、この２
次巻線に整流用ダイオード２５を介して出力コンデンサ
２６を並列に接続している。
線に対して電気的に絶縁された２次巻線を設け、この２
次巻線に整流用ダイオード２５を介して出力コンデンサ
２６を並列に接続している。
【００１７】前記各直流−直流コンバータの一部、すな
わち前記各直流−直流コンバータ１６１１〜１６１ｎの
出力端子を互いに直列に接続し、その直列回路の両端間
に負荷１７を接続している。
わち前記各直流−直流コンバータ１６１１〜１６１ｎの
出力端子を互いに直列に接続し、その直列回路の両端間
に負荷１７を接続している。
【００１８】また前記各直流−直流コンバータの残り、
すなわち前記各直流−直流コンバータ１６２１〜１６２
ｍの出力端子を互いに直列に接続し、その直列回路の両
端間に充電用ダイオード１８を順方向に介して前記平滑
コンデンサ１４とチョークコイル１５の直列回路を並列
に接続している。
すなわち前記各直流−直流コンバータ１６２１〜１６２
ｍの出力端子を互いに直列に接続し、その直列回路の両
端間に充電用ダイオード１８を順方向に介して前記平滑
コンデンサ１４とチョークコイル１５の直列回路を並列
に接続している。
【００１９】このような構成の本実施例においては、交
流電源１１が投入されると、各直流−直流コンバータ１
６１１〜１６１ｎ、１６２１〜１６２ｍの入力側直列回
路には全波整流ダイオードブリッジ回路１２からの全波
整流波形が印加される。しかして各直流−直流コンバー
タ１６１１〜１６１ｎ、１６２１〜１６２ｍにはその全
波整流された脈流電圧が１／（ｎ＋ｍ）に分圧されて印
加される。こうして各直流−直流コンバータ１６１１〜
１６１ｎ、１６２１〜１６２ｍは発振動作を開始するよ
うになる。
流電源１１が投入されると、各直流−直流コンバータ１
６１１〜１６１ｎ、１６２１〜１６２ｍの入力側直列回
路には全波整流ダイオードブリッジ回路１２からの全波
整流波形が印加される。しかして各直流−直流コンバー
タ１６１１〜１６１ｎ、１６２１〜１６２ｍにはその全
波整流された脈流電圧が１／（ｎ＋ｍ）に分圧されて印
加される。こうして各直流−直流コンバータ１６１１〜
１６１ｎ、１６２１〜１６２ｍは発振動作を開始するよ
うになる。
【００２０】このように各直流−直流コンバータ１６１
１〜１６１ｎ、１６２１〜１６２ｍには脈流電圧が１／
（ｎ＋ｍ）に分圧された電圧が印加されるのみなので、
各コンバータを構成する回路部品の耐圧を従来の１／（
ｎ＋ｍ）にできる。従って回路部品として低耐圧のもの
が使用でき、また部品の共通化を図ることができる。従
って回路部品の小型薄形化が図れ高集積化が可能となり
、装置全体の薄形コンパクト化を図ることができる。
１〜１６１ｎ、１６２１〜１６２ｍには脈流電圧が１／
（ｎ＋ｍ）に分圧された電圧が印加されるのみなので、
各コンバータを構成する回路部品の耐圧を従来の１／（
ｎ＋ｍ）にできる。従って回路部品として低耐圧のもの
が使用でき、また部品の共通化を図ることができる。従
って回路部品の小型薄形化が図れ高集積化が可能となり
、装置全体の薄形コンパクト化を図ることができる。
【００２１】そして負荷１７に対しては各直流−直流コ
ンバータ１６１１〜１６１ｎの出力電圧が加算された電
圧が印加されるので負荷１７を駆動するに十分な電圧が
得られ、負荷として放電灯等が使用された場合に適して
いる。
ンバータ１６１１〜１６１ｎの出力電圧が加算された電
圧が印加されるので負荷１７を駆動するに十分な電圧が
得られ、負荷として放電灯等が使用された場合に適して
いる。
【００２２】また各直流−直流コンバータ１６２１〜１
６２ｍの出力端子の直列回路には各直流−直流コンバー
タ１６２１〜１６２ｍの出力電圧が加算された電圧が発
生する。 そしてこの電圧は充電用ダイオード１８を介して平滑コ
ンデンサ１４とチョークコイル１５の直列回路に印加さ
れる。こうして平滑コンデンサ１４は充電される。
６２ｍの出力端子の直列回路には各直流−直流コンバー
タ１６２１〜１６２ｍの出力電圧が加算された電圧が発
生する。 そしてこの電圧は充電用ダイオード１８を介して平滑コ
ンデンサ１４とチョークコイル１５の直列回路に印加さ
れる。こうして平滑コンデンサ１４は充電される。
【００２３】そして平滑コンデンサ１４の充電電圧がダ
イオードブリッジ回路１２の出力電圧よりも高くなると
平滑コンデンサ１４の充電電荷が放電用ダイオード１３
を介して各直流−直流コンバータ１６１１〜１６１ｎ、
１６２１〜１６２ｍの入力側直列回路に供給される。
イオードブリッジ回路１２の出力電圧よりも高くなると
平滑コンデンサ１４の充電電荷が放電用ダイオード１３
を介して各直流−直流コンバータ１６１１〜１６１ｎ、
１６２１〜１６２ｍの入力側直列回路に供給される。
【００２４】この場合において各直流−直流コンバータ
１６１１〜１６１ｎと各直流−直流コンバータ１６２１
〜１６２ｍの使用比率を変更すれば平滑コンデンサ１４
に印加する電圧及び負荷１７に印加する電圧を任意に変
更できる。これにより負荷１７に対する最適な供給電力
及び平滑度を設定することが可能となる。従って負荷と
して放電灯を使用した場合にランプの発光効率を最適に
することが可能となる。
１６１１〜１６１ｎと各直流−直流コンバータ１６２１
〜１６２ｍの使用比率を変更すれば平滑コンデンサ１４
に印加する電圧及び負荷１７に印加する電圧を任意に変
更できる。これにより負荷１７に対する最適な供給電力
及び平滑度を設定することが可能となる。従って負荷と
して放電灯を使用した場合にランプの発光効率を最適に
することが可能となる。
【００２５】なお、前記実施例においては交流を全波整
流した電源を使用したが必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、脈流成分を含む直流電源であればどのような
電源であってもよい。
流した電源を使用したが必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、脈流成分を含む直流電源であればどのような
電源であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、薄
形でコンパクト化を図ることができ、しかも平滑度を任
意に設定でき用途に応じた使用ができる電力変換装置を
提供できるものである。
形でコンパクト化を図ることができ、しかも平滑度を任
意に設定でき用途に応じた使用ができる電力変換装置を
提供できるものである。
【図１】本発明の実施例を示す回路図。
【図２】従来例を示す回路図。
【図３】同従来例の各部の出力波形図。
１２…全波整流用ダイオードブリッジ回路、１３…放電
用ダイオード、１４…平滑コンデンサ、１６１１〜１６
１ｎ，１６２１〜１６２ｍ…直流−直流コンバータ、１
７…負荷、１８…充電用ダイオード。
用ダイオード、１４…平滑コンデンサ、１６１１〜１６
１ｎ，１６２１〜１６２ｍ…直流−直流コンバータ、１
７…負荷、１８…充電用ダイオード。
Claims (1)
- 【請求項１】 交流を整流する電源又は脈流電源に放
電用ダイオードを逆方向に介して少なくとも平滑コンデ
ンサを接続し、前記ダイオードと平滑コンデンサを含む
直列回路に１次側と２次側が電気的に絶縁された複数の
直流−直流コンバータの１次側入力端子を互いに直列に
接続してなる直列回路を並列に接続し、前記各直流−直
流コンバータの一部の２次側出力端子を互いに直列に接
続してなる直列回路に負荷を接続すると共に前記各直流
−直流コンバータの残りの２次側出力端子を互いに直列
に接続してなる直列回路に充電用ダイオードを順方向に
介して少なくとも前記平滑コンデンサを並列に接続した
ことを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119491A JPH04261359A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119491A JPH04261359A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04261359A true JPH04261359A (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=12048157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2119491A Pending JPH04261359A (ja) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04261359A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100007209A1 (en) * | 2006-06-16 | 2010-01-14 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Device for feeding a charge including integrated energy storage |
-
1991
- 1991-02-14 JP JP2119491A patent/JPH04261359A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100007209A1 (en) * | 2006-06-16 | 2010-01-14 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Device for feeding a charge including integrated energy storage |
| US8723365B2 (en) * | 2006-06-16 | 2014-05-13 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Device for feeding a charge including integrated energy storage |
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