JPH047671Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、溶接、切断等に用いられる電源装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来、金属加工物を切断する場合、アセチレン
ガスによる切断機が主として用いられていたが、
ガスが噴出ノズル内で燃えるいわゆる逆火現象が
頻繁に生じ、安全性にやや欠けるという問題があ
るため、最近では、このようなアセチレンガス切
断機に代わり、エアプラズマ切断機が広く用いら
れるようになり、その理由として、エア供給用コ
ンプレツサ、直流電源およびプラズマ発生用ノズ
ルからなるため、構成が簡単であること、アセチ
レンガスの補充などが不要となり、操作性が優れ
ていることなどが挙げられる。

ところで、金属材料を用いてある種の構造物を
製造する場合、前記した切断機により所定形状に
切断加工した金属加工物を適宜組み合わせて溶接
し、前記構造物の製造を行なつており、この場
合、金属加工物の切断加工作業と溶接作業とが並
行して、あるいは流れ作業的に行なわれることが
ある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、このような場合、切断用に用いられる
電源装置の出力電流−出力電圧特性および溶接用
に用いられる電源装置の出力電流−出力電圧特性
が、それぞれ第３図中の実線および１点鎖線に示
すように異なり、切断用には低電流高電圧、溶接
用には高電流・低電圧が要求されるため、従来切
断機用の電源装置と溶接機用の電源装置の２台が
必要となり、設置スペースを確保しなければなら
ず、しかも非常に高価になるという問題点があ
る。

そこで、この考案では、簡単な構成により出力
電流−出力電圧特性を切換可能にし、切断用およ
び溶接用などの異なる２種類の用途に使用できる
電源装置を提供することを技術的課題とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、前記の点に留意してなされたもの
であり、アノードが交流電源の一方の出力端子に
接続された第１ダイオードと、カソードが前記一
方の出力端子に接続された第２ダイオードと、カ
ソードが前記第１ダイオードのカソードに接続さ
れた第３ダイオードと、アノード、カソードが前
記第２および第３ダイオードのアノードにそれぞ
れ接続された第４ダイオードと、両端が前記第１
ダイオードのカソードおよび前記第４ダイオード
のアノードに接続された２個の平滑用コンデンサ
の直列回路と、前記直列回路に並列に接続された
２個のインバータ用トランジスタの直列回路と、
一端がともに前記電源の他方の出力端子に接続さ
れるとともに他端がそれぞれ前記第３ダイオード
のアノードおよび前記両コンデンサの接続点に接
続され交互にオンする第１、第２スイツチと、１
次巻線の両端が前記両トランジスタの接続点およ
び前記両コンデンサの接続点に接続されたトラン
スと、２個の入力端子が前記トランスの２次巻線
の両端にそれぞれ接続された整流回路と、前記整
流回路の両出力端子および前記２次巻線の中間タ
ツプにそれぞれ接続された第１ないし第３出力端
子と、前記第３出力端子と前記中間タツプとの間
に設けられ前記第１スイツチに連動してオン、オ
フする第３スイツチと、前記第２出力端子と前記
整流回路の一方の出力端子との間に設けられ前記
第２スイツチに連動してオン、オフする第４スイ
ツチとを備えた電源装置である。

〔作用〕

したがつて、この考案によると、第１、第３ス
イツチがオフされるとともに、第２、第４スイツ
チがオンされ、第３、第４ダイオードの接続点に
代わり両コンデンサの接続点が交流電源の他方の
出力端子に接続され、トランスの１次側に第１、
第２ダイオードおよび両コンデンサにより倍電圧
整流回路が形成され、この倍電圧整流回路の出力
が両トランジスタのインバータにより交流に変換
され、トランスの２次側の整流回路により整流さ
れる。

一方、第１、第３スイツチがオンされるととも
に、第２、第４スイツチがオフされると、第１〜
第４ダイオードがブリツジ接続されて前記倍電圧
整流回路に代わり全波整流回路が形成され、この
全波整流回路の出力が両トランジスタのインバー
タにより交流に変換され、トランスの２次側の整
流回路により整流される。

このとき、各スイツチを適宜オン、オフするこ
とにより、トランスの１次側に倍電圧整流回路、
全波整流回路が選択的に形成されることになり、
電源装置の出力特性を容易に切り換えることが可
能となり、１台の電源装置を異なる２種類の出力
特性を有する電源装置として使用できることにな
る。

〔実施例〕

つぎに、この考案を、その１実施例を示した第
１図および第２図とともに詳細に説明する。

第１図において、１，２は交流電源（図示せ
ず）の出力端子に接続された第１、第２端子、３
はアノードが第１端子１に接続された第１ダイオ
ード、４はカソードが第１端子１に接続された第
２ダイオード、５はカソードが第１ダイオード３
のカソードに接続された第３ダイオード、６はア
ノード、カソードが第２ダイオード４および第３
ダイオード５のアノードにそれぞれ接続された第
４ダイオード、７は両端が第１ダイオード３のカ
ソードおよび第４ダイオード６のアノードに接続
された２個の平滑用コンデンサ８，９の直列回
路、１０はNPN型の２個のインバータ用トラン
ジスタ１１，１２の直列回路であり、一方のトラ
ンジスタ１１のエミツタと他方のトランジスタ１
２のコレクタが接続され、直列回路１０の一端お
よび他端それぞれであるトランジスタ１１のコレ
クタおよびトランジスタ１２のエミツタが、第１
ダイオード３のカソードおよび第４ダイオード６
のアノードにそれぞれ接続され、図示されていな
いインバータ制御回路により両トランジスタ１
１，１２のベースにベース制御信号が出力され、
両トランジスタ１１，１２が交互にオンおよび交
互にオフされる。

１３は一端が第２端子２に接続され他端が第３
ダイオード５のアノードに接続された第１スイツ
チ、１４は一端が第２端子２に接続された他端が
両コンデンサ８，９の接続点に接続され第１スイ
ツチ１３のオン、オフ時にそれぞれオフ、オンす
る第２スイツチ、１５は１次巻線１５ａの両端が
両トランジスタ１１，１２の接続点および両コン
デンサ８，９の接続点に接続されたトランス、１
６は４個の整流用ダイオード１７ａ，１７ｂ，１
７ｃ，１７ｄからなる整流回路であり、両入力端
子がトランス１５の２次巻線１５ａの両端に接続
されている。

１８〜２０は整流回路１６の正、負出力端子お
よび２次巻線１５ｂの中間タツプｔに接続された
第１ないし第３出力端子、２１は第１出力端子１
８と整流回路１６の正出力端子との間に設けられ
た平滑用リアクトル、２２は第３出力端子２０と
中間タツプｔとの間に設けられ第１スイツチ１３
に連動してオン、オフする第３スイツチ、２３は
第２出力端子１９と整流回路１６の負出力端子と
の間に設けられた第４スイツチであり、第２スイ
ツチ１４に連動してオン、オフする。

なお、各スイツチ１３，１４，２２，２３は、
図示されていないスイツチ制御回路によりオン、
オフの制御が行なわれるものとする。

そして、前記スイツチ制御回路により第１、第
３スイツチ１３，２２がオフ状態に制御され、第
２、第４スイツチ１４，２３がオン状態に制御さ
れると、この状態の等価回路は第２図ａに示すよ
うになり、第３、第４ダイオード５，６の接続点
に代わり両コンデンサ８，９の接続点が第２端子
２に接続され、第１、第２ダイオード３，４およ
び両コンデンサ８，９の直列回路７からなる倍電
圧整流回路が形成され、第１、第２端子１，２へ
の交流の正、負の半波が第１、第２ダイオード
３，４によりそれぞれ整流され、両ダイオード
３，４による整流出力により両コンデンサ８，９
がそれぞれ充電され、両コンデンサ８，９の直列
回路７の両端に交流電圧の２倍の直流電圧が現わ
れ、前記インバータ制御回路により所定の周波数
で交互にオン、オフされる両トランジスタ１１，
１２により両コンデンサ８，９の充電電圧が再び
交流に変換されてトランス１５の１次巻線１５ａ
に印加され、２次巻線１５ｂの両端に現われる交
流電圧が整流回路１６により再び全波整流されて
第１、第２出力端子１８，１９間に直流電圧が生
じる。

一方、前記スイツチ制御回路により第１、第３
スイツチ１３，２２がオン状態に制御され、第
２、第４スイツチ１４，２３がオフ状態に制御さ
れると、この状態の等価回路は第２図ｂに示すよ
うになり、両コンデンサ８，９の接続点に代わり
第３、第４ダイオード５，６の接続点が第２端子
２に接続され、各ダイオード３〜６がブリツジ接
続されて全波整流回路が形成され、第１、第２端
子１，２への交流が各ダイオード３〜６により構
成される全波整流回路により全波整流されて両コ
ンデンサ８，９により平滑され、前記整流回路の
直流出力が交互にオン、オフする両トランジスタ
１１，１２により再び交流に変換されてトランス
１５の１次巻線１５ａに印加され、２次巻線１５
ｂの一端と中間タツプｔとの間および他端と中間
タツプｔとの間に交互に現われる電圧が、２個の
ダイオード１７ａおよび１７ｂによりそれぞれ半
波整流されて第１、第３出力端子１８，２０間に
直流電圧が生じる。

このとき、第２図ａ，ｂの両等価回路を比較し
てわかるように、第１、第３スイツチ１３，２２
がオンし、第２、第４スイツチ１４，２３がオフ
している場合、すなわち同図ｂの場合には、第
１、第３スイツチ１３，２２がオフし、第２、第
４スイツチ１４，２３がオンしている場合、すな
わち同図ａの場合に比べ、電圧がトランス１５の
１次側で1/2、２次側で1/2になり、その結果同図
ｂの回路における出力電圧は同図ａの1/4になり、
しかも同図ｂの回路ではダイオード３〜６の全波
整流回路により同図ａの場合に比べて整流電流値
が高くなり、トランス１５の２次巻線１５ｂ等の
抵抗損失分を含めても、最終の出力電流は同図ｂ
の回路の方が高くなり、従つて同図ａの回路構成
を低電流・高電圧の出力特性を要する切断用電源
装置として使用し、同図ｂの回路構成を高電流・
低電圧の出力特性を要する溶接用電源装置として
使用することが可能となる。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案の電源装置によると、
各スイツチを適宜選択的にオンあるいはオフする
のみで、出力電流−出力電圧特性を２種類に切り
換えることができ、１台の電源装置を切断用およ
び溶接用などの異なる２種類の用途に使用するこ
とが可能となり、設置スペースもとらず、構成が
簡単で機能の優れた電源装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の電源装置の１実施例の結線
図、第２図ａ，ｂはそれぞれ第１図の異なる状態
における結線図、第３図は一般の切断用および溶
接用電源装置の出力特性図である。 ３〜６……第１〜第４ダイオード、７，１０…
…直列回路、１３，１４……第１、第２スイツ
チ、１５……トランス、１５ａ，１５ｂ……１
次、２次巻線、ｔ……中間タツプ、１６……整流
回路、１８〜２０……第１〜第３出力端子、２
２，２３……第３、第４スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. アノードが交流電源の一方の出力端子に接続さ
   れた第１ダイオードと、カソードが前記一方の出
   力端子に接続された第２ダイオードと、カソード
   が前記第１ダイオードのカソードに接続された第
   ３ダイオードと、アノード、カソードが前記第２
   および第３ダイオードのアノードにそれぞれ接続
   された第４ダイオードと、両端が前記第１ダイオ
   ードのカソードおよび前記第４ダイオードのアノ
   ードに接続された２個の平滑用コンデンサの直列
   回路と、前記直列回路に並列に接続された２個の
   インバータ用トランジスタの直列回路と、一端が
   ともに前記電源の他方の出力端子に接続されると
   ともに他端がそれぞれ前記第３ダイオードのアノ
   ードおよび前記両コンデンサの接続点に接続され
   交互にオンする第１、第２スイツチと、１次巻線
   の両端が前記両トランジスタの接続点および前記
   両コンデンサの接続点に接続されたトランスと、
   ２個の入力端子が前記トランスの２次巻線の両端
   にそれぞれ接続された整流回路と、前記整流回路
   の両出力端子および前記２次巻線の中間タツプに
   それぞれ接続された第１ないし第３出力端子と、
   前記第３出力端子と前記中間タツプとの間に設け
   られ前記第１スイツチに連動してオン、オフする
   第３スイツチと、前記第２出力端子と前記整流回
   路の一方の出力端子との間に設けられ前記第２ス
   イツチに連動してオン、オフする第４スイツチと
   を備えた電源装置。