JPH0638530A - フィードフォワード制御機能付直流電源 - Google Patents

フィードフォワード制御機能付直流電源

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JPH0638530A
JPH0638530A JP19505792A JP19505792A JPH0638530A JP H0638530 A JPH0638530 A JP H0638530A JP 19505792 A JP19505792 A JP 19505792A JP 19505792 A JP19505792 A JP 19505792A JP H0638530 A JPH0638530 A JP H0638530A
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JP
Japan
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circuit
output
input
fluctuation
phase control
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JP19505792A
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English (en)
Inventor
Tsuyoshi Umemoto
強志 梅本
Tetsunori Kaji
哲徳 加治
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】SCR等の位相制御素子を用いた直流電源で、
交流入力の早い変動に対する出力変動を大幅に減少する
ことを目的とする。 【構成】交流入力電圧をモニタするモニタ回路7、微分
機構を有する変動検知回路8、変動検知回路出力とフィ
ードバック信号とを加算する加算回路9を有し、加算回
路9の出力を位相制御部1に入力する。 【効果】従来のフィードバックのみの制御では早い交流
入力変動に追従出来ないが、上記構成のフィードフォワ
ード回路を追加することにより、交流入力の早い変化に
対する出力変動を大幅に減少させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、SCRやトライアック
等を用いた位相制御式直流電源に係り、特に高安定の出
力が必要な半導体製造装置等の分野に有効なフィードフ
ォワード機能付直流電源に関する。
【0002】
【従来の技術】従来例を図7に示す。図において、位相
制御部1の出力は整流回路3に入力され、出力モニタ回
路4を経由して出力される。出力モニタ回路4の出力は
フィードバック制御回路5に入力され、出力を一定に制
御するためのフィードバック信号を出力し、この信号が
位相制御部1に入力されて出力を一定に制御する。位相
制御部1と整流回路3との間には、絶縁もしくは電圧変
化の目的で、必要に応じて変圧器2を用いる。
【0003】他の従来例を図8に示す。位相制御部1の
出力は整流回路3に入力され、出力安定化回路6を介し
出力モニタ回路4を経由して出力される。出力モニタ回
路4の出力は出力安定化回路6に入力され、小さい変動
の安定化を行うとともに、大きい変動のフィードバック
信号を出力する。このフィートバック信号が位相制御部
1に入力されて大きい変動に対する制御を行う。なお、
位相制御部1はフィードバック信号をもとにSCRやト
ライアック等の位相制御素子を駆動する部分と位相制御
素子とから成る。
【0004】なお、この種に関連するものとしては、例
えば、特開平2−131368号公報およびUSP4,
809,150公報に記載のものが挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置におい
ては、フィードバックにより位相制御を行っていた。こ
のフィードバック系は通常数十〜数百ミリ秒以下では応
答しない。このため、交流入力が数サイクル以下で急変
すると制御が追従できず出力が変動する。負荷が定電圧
性や定電流性を有するもので定電流制御や定電圧制御を
行う場合、この変動は特に顕著となる。最近、省エネル
ギーの目的で交流供給ラインの力率調整や電圧調整が行
われるようになり、交流入力の急変が生じるケースが出
て来ている。この交流電圧の急変に対して従来の装置で
対応するには、フィードバック系の応答と同程度以上の
時定数をもつフィルタを整流回路に持たせる必要があ
り、フィルタ用のコイルやコンデンサが大型となるため
実用的でなかった。
【0006】本発明の目的は、SCR等の位相制御素子
を用いた交流入力型直流電源において、交流入力の早い
変動に対する出力変動を大幅に減少することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、交流入力型直流電源において、交流電圧をモニタす
るモニタ回路と、このモニタ出力の変動を検知する変動
検知回路と、この変動検知回路の出力をフィードバック
回路出力と加算する加算回路を設け、加算回路出力を位
相制御部に入力して位相を制御し、交流入力電圧の変動
に対してフィードフォワードで位相制御を行うようにし
たものである。なお、変動検知回路の出力は、交流入力
が増加した場合には位相制御部の位相が減少し、交流入
力が減少した場合には位相制御部の位相が増加するよう
に信号の極号を設定する。このフィードフォワード制御
の追加により、交流入力電圧の数サイクル程度以下の急
変に対しても出力を安定化することが出来る。また、上
記変動検知回路にはモニタ出力信号を微分する機構を保
有させることにより、交流入力電圧の早い変動分のみを
検知させる。
【0008】
【作用】交流入力が変動した場合、モニタ回路によりモ
ニタし、変動検知回路により変動量を検知し、加算回路
によりフィードバック信号に加算することにより、交流
入力が増加した場合には位相制御部の位相が減少し、か
つ、交流入力が減少した場合には位相制御部の位相が増
加する。
【0009】変動検知回路に内蔵されている微分機構の
時定数は、従来のフィードバック系の応答時定数より小
さく設定することにより、交流入力の早い変化に対して
はフィードフォワード機構が主に働き、交流入力の遅い
変化に対してはフィードフォワード機構が主に働く。こ
のため交流入力の早い変化に対しても、遅い変化に対し
ても安定した出力が得られる。
【0010】なお、交流入力の変動の極性や位相制御部
の位相角等により、交流入力変動に対する出力変動に非
直線性を有する場合には、変動検知回路や加算回路に非
直線演算を施すことにより出力安定性の高い装置が得ら
れる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図1〜図6により説明する。
図1および図2は、上記従来例の図7および図8に相当
するブロック図であり、いずれも交流入力急変に対して
出力変動を減少させるため、交流電力をモニタするモニ
タ回路7と、このモニタ回路7の出力の変動を検知する
変動検知回路8と、この変動検知回路8の出力をフィー
ドバック回路出力と加算する加算回路9が設けられ、加
算回路出力を位相制御部1に入力して位相を制御し、交
流入力電圧の変動に対してフィードフォワードで位相制
御が行われる。なお、変動検知回路8の出力は、交流入
力が増加した場合には位相制御部1の位相が減少し、交
流入力が減少した場合には位相制御部1の位相が増加す
るように信号の極号を設定する。このフィードフォワー
ド制御の追加により、交流入力電圧の数サイクル程度以
下の急変に対しても出力を安定化することができる。ま
た、変動検知回路8にモニタ出力信号を微分する機構を
保有させることにより、交流入力電圧の早い変動分のみ
を検知させることができる。
【0012】さらに、それぞれ異なる実施例について詳
細に説明する。
【0013】図3,4に第1の実施例を示す。変圧器7
−1により絶縁電圧変換を行った後、ダイオードブリッ
ジ7−2で両波整流し、2組のサンプルホールド回路7
−3および7−4に入力する。そして、タイミング発生
器7−5により、交流入力の半サイクル毎に交互にサン
プリングするためのサンプリング信号7−S2および7
−S3を発生させ、2組のサンプルホールド回路7−3
および7−4に入力する。サンプルホールド回路7−3
および7−4では電圧のピークを半サイクル毎に交互に
サンプルホールドし、半サイクル毎に切り換わるアナロ
グスイッチ7−6により交互に信号を出力する。アナロ
グスイッチ7−6の切り換わり時の短期間の微小なノイ
ズは抵抗R1,コンデンサC1によるフィルタにより取
り除かれる。つぎに、差動増幅器8−1,コンデンサC
2,抵抗R2によって構成された微分回路により交流入
力の変動分のみを出力する。この変動検知回路8の出力
は加算器9に入力され、フィードバック信号FBと加算
された後、位相制御部1に入力される。加算器9は差動
増幅器9−1と複数の抵抗により構成される。抵抗R
2,コンデンサC2により決定される変動検知回路8中
の微分機構の時定数は、フィードバック系の時定数に比
較して短く設定し、交流入力変動の早い変化のみに対し
て変動検知回路出力を発生させるようにする。
【0014】図5に第2の実施例を示す。交流入力変動
の極性によりフィードバック系の時定数が異なる場合に
は、変動検知回路8中に、正の電圧変動に対して働く差
動増幅器8−3,コンデンサC4,抵抗R4の微分機構
と、負の電圧変動に対して働く差動増幅器8−2,コン
デンサC3,抵抗R3の微分機構との二つの異なる時定
数を有する微分機構を設けることにより、より安定した
出力が得られる。
【0015】図6に第3の実施例を示す。負荷が非直線
性を有する等の理由により交流入力変動の極性,大きさ
やフィードバック信号FBの値により非直線的に変動検
知回路8の出力を決定した方が良い場合には、差動増幅
器8−1,コンデンサC2,抵抗R2で構成される変動
検知回路8の出力をアナログデジタル変換器9−1でデ
ジタル量に変換するとともに、フィードバック信号FB
もアナログデジタル変換器9−2でデジタル量に変換
し、この二つのデジタル量を読出し専用メモリ9−3に
入力して非直線演算を行わせ、読み出し専用メモリ9−
3の出力をデジタルアナログ変換器9−4によりアナロ
グ量に変換した後、位相制御部1に入力する。図6では
デジタル的に演算する場合を述べたが、アナログ掛算器
やアナログ加算器,非直線増幅器等を用いることによる
アナログ演算により同様の機能を行わせることもでき
る。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、交流入力の変動分を検
知し、フィードバック信号と加算して位相制御回路に入
力すると共に、変動検知回路中に内蔵する微分機構の時
定数を従来のフィードバック系の応答の時定数に比べて
短く設定することにより、従来の遅い変化に対する出力
の安定性をそこなうことなく、交流入力の早い変動に対
する出力変動を大幅に減少することができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の位相制御式直流電源の一例を示すブロ
ック図である。
【図2】本発明の位相制御式直流電源の他の例を示すブ
ロック図である。
【図3】本発明の第1の実施例のブロック図である。
【図4】本発明の第1の実施例の加算回路を示す説明図
である。
【図5】本発明の第2の実施例を示す説明図である。
【図6】本発明の第3の実施例を示す説明図である。
【図7】従来の位相制御式直流電源のブロック図であ
る。
【図8】従来の位相制御式直流電源の他のブロック図で
ある。
【符号の説明】
1…位相制御部、2…変圧器、3…整流回路、4…出力
モニタ回路、5…フィードバック制御回路、6…出力安
定化回路、7…モニタ回路、8…変動検出回路、9…加
算回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】位相制御素子とこの駆動回路を有する位相
    制御部,整流回路,出力モニタ回路および出力と設定値
    とより位相制御部に信号を加えるフィードバック回路を
    有する交流入力型直流電源において、交流入力電圧をモ
    ニタするモニタ回路、このモニタ回路の出力の変動を検
    知する変動検知回路およびこの変動検知回路の出力と前
    記フィードバック回路の出力とを加算する加算回路を有
    し、加算回路の出力を位相制御部に印加することを特徴
    とするフィードフォワード制御機能付直流電源。
  2. 【請求項2】位相制御素子とこの駆動回路を有する位相
    制御部,整流回路,出力モニタ回路,出力モニタ回路出
    力と設定値とにより出力を一定にする出力安定化回路お
    よびこの出力安定化回路の出力値をもとに位相制御部に
    信号を加えるフィードバック回路を有する交流入力型多
    段制御式直流電源において、交流入力電圧をモニタする
    モニタ回路、このモニタ回路の出力の変動を検知する変
    動検知回路およびこの変動検知回路の出力を前記フィー
    ドバック回路の出力と加算する加算回路を有し、加算回
    路の出力を位相制御部に印加することを特徴とするフィ
    ードフォワード制御機能付直流電源。
JP19505792A 1992-07-22 1992-07-22 フィードフォワード制御機能付直流電源 Pending JPH0638530A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589678A (en) * 1994-09-22 1996-12-31 Nippon Denso Co. Ltd. Scanner of a bar code verifier
US5739520A (en) * 1994-09-22 1998-04-14 Nippon Denso Co., Ltd. Bar code reading device for bar code verifier adapted to verify longer bar code
KR101662121B1 (ko) * 2015-07-06 2016-10-04 두산중공업 주식회사 라이너와 트랜지션피스 연결부 발명
CN112737366A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 核工业西南物理研究院 一种脉冲发电机供电的晶闸管电源控制系统

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US5739520A (en) * 1994-09-22 1998-04-14 Nippon Denso Co., Ltd. Bar code reading device for bar code verifier adapted to verify longer bar code
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