JPH07131982A - 直流電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ３相整流回路を単相整流回路に容易に変更で
きるようにする。 【構成】 ３相整流回路２２を備えた基本回路２１にお
いて、正側及び負側の直流電源線２５ａ、２５ｂに正側
端子２７ａ及び負側端子２７ｂを設ける。単相整流回路
用の補助回路３０は、２個のダイオード３１ａ、３１ｂ
とコンデンサ３２の直列回路と、コンデンサ３２の両端
部に接続して設けられた一対の接続端子３３ａ、３３ｂ
と、ダイオード３１ａ、３１ｂ間の共通接続点に接続し
て設けられた中点端子３４とを備えている。基本回路２
１の正側端子２７ａ及び負側端子２７ｂに対して補助回
路３０の一対の接続端子３３ａ、３３ｂを接続すること
により、３相整流回路を単相整流回路に変更することが
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、交流電源を整流して直
流に変換する直流電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】直流電源装置に用いられる整流回路とし
ては、３相整流回路、単相整流回路、及び単相倍電圧整
流回路が主なものであるが、仮に負荷に供給する電力を
一定とし、整流した直流電圧を同レベルとした場合、各
回路で入力の電流値が異なるため、同一のコンポーネン
ト（構成素子）を用いた場合には容量が不足する場合が
ある。このため、従来では、それぞれの回路に適した定
格のコンポーネントを選択し、３相整流回路、単相整流
回路、及び単相倍電圧整流回路を用いたものを別々に作
っていた。

【０００３】図７ないし図９は上記３種類の整流回路を
電圧形パルス幅変調（ＰＷＭ）方式のインバータ装置の
直流電源装置に適用した例を示したものであり、このう
ち図７は３相整流回路１を用いたもの、図８は単相整流
回路２を用いたもの、図９は単相倍電圧整流回路３を用
いたものを示している。

【０００４】図７において、３相整流回路１は、６個の
ダイオード４ａ〜４ｆを３相ブリッジ接続すると共に、
正側直流電源線５ａと負側直流電源線５ｂとの間に平滑
用コンデンサ６を接続して構成されていて、３個の電源
入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔを有している。そして、正側直流電
源線５ａと負側直流電源線５ｂとの間には、６個のスイ
ッチング用トランジスタ７ａを３相ブリッジ接続すると
共に、各トランジスタ７ａと並列にフリーホイールダイ
オード７ｂを接続して成るインバータ回路８を平滑用コ
ンデンサ６と並列に接続していて、そのインバータ回路
８には、３個の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗが設けられている。

【０００５】図８において、単相整流回路２は、４個の
ダイオード９ａ〜９ｄをブリッジ接続すると共に、正側
直流電源線１０ａと負側直流電源線１０ｂとの間に平滑
用コンデンサ１１を接続して構成されていて、２個の電
源入力端子Ｌ１、Ｌ２を有している。そして、正側直流
電源線１０ａと負側直流電源線１０ｂとの間には、上記
図７と同様にインバータ回路８が接続されている。

【０００６】図９において、単相倍電圧整流回路３は、
２個のダイオード１２ａ，１２ｂと２個のコンデンサ１
３ａ，１３ｂとを直列に接続すると共に、２個の電源入
力端子Ｌ１、Ｌ２を、２個のダイオード１２ａ，１２ｂ
間の共通接続点及び２個のコンデンサ１３ａ，１３ｂ間
の共通接続点に接続し、さらに正側直流電源線１４ａと
負側直流電源線１４ｂとの間に平滑用コンデンサ１５を
接続して構成されている。そして、正側直流電源線１４
ａと負側直流電源線１４ｂとの間には、上記図７と同様
にインバータ回路８が接続されている。

【０００７】ここで、各回路１、２、３のダイオードの
定格電流の大きさとしては、 （３相整流回路１のダイオード４ａ〜４ｆ）＜（単相整
流回路２のダイオード９ａ〜９ｄ）＜（単相倍電圧整流
回路３のダイオード１２ａ，１２ｂ） とする必要がある。また、各回路１、２、３のコンデン
サの定格容量の大きさとしては、リップル電流の増加に
伴い、 （３相整流回路１のコンデンサ６）＜（単相整流回路２
のコンデンサ１１）＜（単相倍電圧整流回路３のコンデ
ンサ１５） とする必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した構成の直流電
源装置においては、入力電源に合わせて、３相整流回
路、単相整流回路、及び単相倍電圧整流回路に対応しよ
うとした場合、整流回路のみの違いにより、３種類の装
置を別々に作らなければならない。このため、機種の増
加を招いたり、入力電源の変更に対して迅速に対応でき
ないという問題点がある。

【０００９】そこで、本発明の目的は、３相整流回路を
基本回路とし、これに単相整流回路用の補助回路を接続
することにより、３相整流回路を単相整流回路に容易に
変更することができ、また、前記基本回路に単相倍電圧
整流回路用の補助回路を接続することにより、３相整流
回路を単相倍電圧整流回路に容易に変更することができ
る直流電源装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の直流電源装置
は、３相整流回路を備え、この３相整流回路の正側及び
負側の直流電源線に正側端子及び負側端子を有した基本
回路と、２個のダイオードとコンデンサの直列回路を備
え、この直列回路におけるコンデンサの両端部に前記正
側端子及び負側端子に着脱可能に接続される一対の接続
端子を有すると共に、前記２個のダイオード間の共通接
続点に接続された中点端子を有した単相整流回路用の補
助回路とを具備する構成としたものである。

【００１１】請求項２の直流電源装置は、３相整流回路
を備え、この３相整流回路の正側及び負側の直流電源線
に正側端子及び負側端子を有した基本回路と、２個のコ
ンデンサの直列回路を備え、この直列回路の両端部に前
記正側端子及び負側端子に着脱可能に接続される一対の
接続端子を有すると共に、前記２個のコンデンサ間の共
通接続点に接続された中点端子を有した単相倍電圧整流
回路用の補助回路とを具備する構成としたものである。

【００１２】

【作用】請求項１の直流電源装置によれば、３相整流回
路を備えた基本回路の正側端子及び負側端子に対して補
助回路の一対の接続端子を接続することにより、３相整
流回路を単相整流回路に変更することができる。このと
き、３相整流回路の３個の入力端子のうち、２個の入力
端子同志を接続して一方の入力端子とし、また、残りの
１個の入力端子と中点端子とを接続して他方の入力端子
とする。

【００１３】請求項２の直流電源装置によれば、３相整
流回路を備えた基本回路の正側端子及び負側端子に対し
て補助回路の一対の接続端子を接続することにより、３
相整流回路を単相倍電圧整流回路に変更することができ
る。このとき、３相整流回路の３個の入力端子同志を接
続して一方の入力端子とし、また、中点端子を他方の入
力端子とする。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の第１実施例につき図１及び図
２を参照して説明する。図１において、基本回路２１
は、３相整流回路２２と、インバータ回路２３とを備え
ている。このうち、３相整流回路２２は、６個のダイオ
ード２４ａ〜２４ｆを３相ブリッジ接続すると共に、正
側直流電源線２５ａと負側直流電源線２５ｂとの間に平
滑用コンデンサ２６を接続して構成されていて、３個の
電源入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔを有している。そして、正側直
流電源線２５ａには正側端子２７ａを設け、負側直流電
源線２５ｂには負側端子２７ｂを設けている。

【００１５】インバータ回路２３は、６個のスイッチン
グ用トランジスタ２８を３相ブリッジ接続すると共に、
各トランジスタ２８と並列にフリーホイールダイオード
２９を接続して構成されている。このインバータ回路２
３には３個の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗが設けられていて、こ
れら出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに、ブラシレスモータ等の負荷
が接続される。

【００１６】これに対して、単相整流回路用の補助回路
３０は、２個のダイオード３１ａ、３１ｂと１個のコン
デンサ３２の直列回路と、この直列回路におけるコンデ
ンサ３２の両端部に接続して設けられた一対の接続端子
３３ａ、３３ｂと、２個のダイオード３１ａ、３１ｂ間
の共通接続点に接続して設けられた中点端子３４とを備
えている。

【００１７】図２は、上記基本回路２１を備えた基本ブ
ロック３５と、単相整流回路用の補助回路３０を備えた
補助ブロック３６の外観図を示している。このうち、基
本ブロック３５には、３個の電源入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔ
と、３個の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗと、一対の正側端子２７
ａ及び負側端子２７ｂが露出状態に設けられ、また、補
助ブロック３６には、一対の接続端子３３ａ、３３ｂ
と、中点端子３４が露出状態に設けられている。

【００１８】しかして、上記構成において、３相交流電
源を入力電源とする場合には、補助ブロック３６は使用
せず、３相交流電源の端子（図示せず）を基本回路２１
の電源入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔに接続し、負荷の端子（図示
せず）を出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続する。これにより、
３相交流電源を３相整流回路２２により整流して直流電
源として使用することができる。なお、この場合、基本
回路２１の一対の正側端子２７ａ及び負側端子２７ｂに
は何も接続されない。

【００１９】一方、単相交流電源を入力電源とする場合
には、図１に示すように、基本回路２１の一対の正側端
子２７ａ及び負側端子２７ｂと、補助回路３０の一対の
接続端子３３ａ及び３３ｂとをそれぞれ接続する。そし
て、基本回路２１の３個の電源入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔのう
ちの２個、例えばＲとＳとを接続して一方の入力端子３
７とすると共に、残りの１個の電源入力端子Ｔと中点端
子３４とを接続して他方の入力端子３８とし、これら両
入力端子３７、３８を単相交流電源の端子（図示せず）
に接続する。また、負荷の端子（図示せず）は出力端子
Ｕ、Ｖ、Ｗに接続する。

【００２０】これにより、基本回路２１の３相整流回路
２２と補助回路３０とにより単相整流回路が構成され、
この単相整流回路により単相交流電源を整流して直流電
源として使用することができる。

【００２１】このような第１実施例によれば、３相整流
回路２２を備えた基本回路２１の正側端子２７ａ及び負
側端子２７ｂに対して補助回路３０の一対の接続端子３
３ａ、３３ｂを接続することにより、３相整流回路２２
を単相整流回路に容易に変更することができる。

【００２２】このとき、単相整流回路として使用する場
合、各ダイオード２４ａ〜２４ｆ、及び３１ａ、３１ｂ
は、２個ずつが並列接続されることになるため、３相整
流回路２２側のダイオード２４ａ〜２４ｆの定格を増加
することなく、３相整流回路の場合と同一の電力を扱う
に十分な単相整流回路が構成できる。また、リップル電
流の増加に対しては、補助回路３０側のコンデンサ３２
によって小さくすることができる。

【００２３】図３及び図４は上記した第１実施例の変形
例を示したものであり、第１実施例とは次の点が異なっ
ている。すなわち、第１実施例では、基本回路２１を備
えた基本ブロック３５の電源入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔをその
ままユーザー用として利用する構成としたが、この変形
例では、補助回路３９を備えた補助ブロック４０側にお
いて、予め必要な結線（電源入力端子ＲとＳとの結線、
及び電源入力端子Ｔと中点端子３４との結線）を施し、
単相交流電源と接続するための専用の一対の入力端子４
１、４２を別途設けた構成としている。また、基本ブロ
ック４３は、図２の基本ブロック３５とは、電源入力端
子Ｒ、Ｓ、Ｔ、並びに正側端子２７ａ及び負側端子２７
ｂの配置が異なっている。斯様な構成としても、第１実
施例と同様な効果を得ることができる。

【００２４】一方、図５は本発明の第２実施例を示した
ものであり、第１実施例とは次の点が異なっている。す
なわち、基本回路２１は、第１実施例と全く同じもので
ある。これに対して、補助回路４４は、単相倍電圧整流
回路用のものであり、２個のコンデンサ４５ａ、４５ｂ
の直列回路と、この直列回路の両端部に設けられた一対
の接続端子４６ａ、４６ｂと、２個のコンデンサ４５
ａ、４５ｂ間の共通接続点に接続された中点端子４７と
を備えている。

【００２５】なお、図示はしないが、基本回路２１を備
えた基本ブロックの外観は図２の基本ブロック３５と同
じであり、単相倍電圧整流回路用の補助回路４４を備え
た補助ブロックの外観は、図２の単相整流回路用の補助
ブロック３６と同様な構成である。

【００２６】この第２実施例において、３相交流電源を
入力電源とする場合には、補助ブロックは使用せず、第
１実施例と同じ要領で行う。

【００２７】一方、単相交流電源を入力電源として、単
相倍電圧整流回路として用いる場合には、図５に示すよ
うに、基本回路２１の一対の正側端子２７ａ及び負側端
子２７ｂと、補助回路４４の一対の接続端子４６ａ及び
４６ｂとをそれぞれ接続する。そして、基本回路２１の
３個の電源入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔを全て接続して一方の入
力端子４８とすると共に、中点端子４７を他方の入力端
子とし、これら両入力端子４７、４８を単相交流電源の
端子（図示せず）に接続する。また、負荷の端子（図示
せず）は出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続する。

【００２８】これにより、基本回路２１の３相整流回路
２２と補助回路４３とにより単相倍電圧整流回路が構成
され、この単相倍電圧整流回路により単相交流電源を整
流して直流電源として使用することができる。

【００２９】このような第２実施例によれば、３相整流
回路２２を備えた基本回路２１の正側端子２７ａ及び負
側端子２７ｂに対して補助回路４３の一対の接続端子４
６ａ、４６ｂを接続することにより、３相整流回路２２
を単相倍電圧整流回路に容易に変更することができる。

【００３０】このとき、単相倍電圧整流回路として使用
する場合、各ダイオード２４ａ〜２４ｆは、３個ずつが
並列接続されることになるため、それら各ダイオード２
４ａ〜２４ｆの定格を増加することなく、３相整流回路
の場合と同一の電力を扱うに十分な単相倍電圧整流回路
が構成できる。また、リップル電流の増加に対しては、
補助回路４４側のコンデンサ４５ａ、４５ｂの容量を適
宜設定することにより小さくすることができる。

【００３１】図６は上記した第２実施例の変形例を示し
たものであり、第２実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、第２実施例では、第１実施例と同様に、基本
回路２１を備えた基本ブロック３５の電源入力端子Ｒ、
Ｓ、Ｔをそのままユーザー用として利用する構成とした
が、この変形例では、補助回路４９を備えた補助ブロッ
ク（図示せず）側において、予め必要な結線（電源入力
端子ＲとＳとＴの結線）を施し、単相交流電源と接続す
るための専用の入力端子５０を設けた構成としている。
斯様な構成としても、第２実施例と同様な効果を得るこ
とができる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の直流電源装置によれば、
３相整流回路を備えた基本回路の正側端子及び負側端子
に対して補助回路の一対の接続端子を接続することによ
り、３相整流回路を単相整流回路に容易に変更すること
ができる。したがって、３相整流回路用のものと単相整
流回路用のものとを別々に作る必要がないから、機種の
種類を増やす必要がない。また、入力電源の変更に対し
ては、補助回路を接続するか外すかで迅速に対応でき
る。

【００３３】請求項２の直流電源装置によれば、３相整
流回路を備えた基本回路の正側端子及び負側端子に対し
て補助回路の一対の接続端子を接続することにより、３
相整流回路を単相倍電圧整流回路に変更することができ
る。したがって、３相整流回路用のものと単相倍電圧整
流回路用のものとを別々に作る必要がないから、機種の
種類を増やす必要がない。また、入力電源の変更に対し
ては、補助回路を接続するか外すかで迅速に対応でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す電気回路図

【図２】基本ブロックと補助ブロックの外観斜視図

【図３】第１実施例の変形例を示す図１相当図

【図４】図２相当図

【図５】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図６】第２実施例の変形例を示す図１相当図

【図７】従来構成を示すもので、３相整流回路を用いた
電気回路図

【図８】単相整流回路を用いた電気回路図

【図９】単相倍電圧整流回路を用いた電気回路図

【符号の説明】

２１は基本回路、２２は３相整流回路、２４ａ〜２４ｆ
はダイオード、２５ａは正側直流電源線、２５ｂは負側
直流電源線、２７ａは正側端子、２７ｂは負側端子、３
０は単相整流回路用の補助回路、３１ａ、３１ｂはダイ
オード、３２はコンデンサ、３３ａ、３３ｂは接続端
子、３４は中点端子、３５は基本ブロック、３６は補助
ブロック、３９は単相整流回路用の補助回路、４０は補
助ブロック、４３は基本ブロック、４４は単相倍電圧整
流回路用の補助回路、４５ａ、４５ｂはコンデンサ、４
６ａ、４６ｂは接続端子、４７は中点端子、４９は単相
倍電圧整流回路用の補助回路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３相整流回路を備え、この３相整流回路
   の正側及び負側の直流電源線に正側端子及び負側端子を
   有した基本回路と、 ２個のダイオードとコンデンサの直列回路を備え、この
   直列回路におけるコンデンサの両端部に前記正側端子及
   び負側端子に着脱可能に接続される一対の接続端子を有
   すると共に、前記２個のダイオード間の共通接続点に接
   続された中点端子を有した単相整流回路用の補助回路と
   を具備して成る直流電源装置。
2. 【請求項２】 ３相整流回路を備え、この３相整流回路
   の正側及び負側の直流電源線に正側端子及び負側端子を
   有した基本回路と、 ２個のコンデンサの直列回路を備え、この直列回路の両
   端部に前記正側端子及び負側端子に着脱可能に接続され
   る一対の接続端子を有すると共に、前記２個のコンデン
   サ間の共通接続点に接続された中点端子を有した単相倍
   電圧整流回路用の補助回路とを具備して成る直流電源装
   置。