JPH10201236A - Power supply - Google Patents
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- JPH10201236A JPH10201236A JP9003822A JP382297A JPH10201236A JP H10201236 A JPH10201236 A JP H10201236A JP 9003822 A JP9003822 A JP 9003822A JP 382297 A JP382297 A JP 382297A JP H10201236 A JPH10201236 A JP H10201236A
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- Dc-Dc Converters (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 力率改善動作の開始または終了時における動
作を安定化し、信頼性を向上した電源装置を提供する。
【解決手段】 力率改善制御手段13は負荷レベルを監
視し、該負荷レベルが第1の所定の負荷レベルより大き
くなったとき、短絡パルスを生成して、短絡素子10を
駆動し、これによりリアクタ2、短絡素子10を介して
交流電源1を短絡して電源力率を改善するとともに、負
荷レベルが第2の所定の負荷レベルよりも小さくなった
とき、短絡パルスの生成を終了して電源力率改善動作を
終了する。
(57) [Problem] To provide a power supply device in which the operation at the start or end of a power factor improvement operation is stabilized and reliability is improved. SOLUTION: A power factor improvement control means 13 monitors a load level, and when the load level becomes larger than a first predetermined load level, generates a short-circuit pulse to drive a short-circuit element 10, thereby The power supply power factor is improved by short-circuiting the AC power supply 1 via the reactor 2 and the short-circuit element 10, and when the load level becomes lower than the second predetermined load level, the generation of the short-circuit pulse is terminated and the power supply is terminated. The power factor improvement operation ends.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電源に直列に接続
されたリアクタを介して電源を短絡することにより電源
力率を改善した電源装置に関し、特に高速動作が可能で
制御性に優れた電源装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device in which the power supply power factor is improved by short-circuiting the power supply through a reactor connected in series to the power supply, and more particularly to a power supply capable of operating at high speed and having excellent controllability. Related to the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】電源装置からより多くの有効電力を取り
出すには、電源力率を改善することが有効であり、多く
の有効電力を負荷の機器に供給することにより機器の最
大能力を増大することができる。また、電源力率を改善
することにより、近年問題となりつつある電源の高調波
電流を低減できる場合が多く、国内外の高調波電流規制
にも対応することができる。2. Description of the Related Art To extract more active power from a power supply, it is effective to improve the power factor of the power supply, and to increase the maximum capacity of the equipment by supplying a large amount of active power to the equipment of the load. be able to. In addition, by improving the power supply power factor, it is often possible to reduce the harmonic current of the power supply, which has recently become a problem, and it is possible to comply with domestic and foreign harmonic current regulations.
【0003】電源装置の力率を改善する方法として、従
来、例えば特開平7−7946号公報に開示されたもの
がある。この公報は、短絡素子によりリアクタを介して
電源を短絡するものであり、具体的には負荷状態、短絡
電流、高調波電流含有率、電源力率、波形歪率などに応
じてリアクタの短絡開始までの遅延時間および短絡期間
を決定している。As a method for improving the power factor of a power supply device, there is a method disclosed in, for example, JP-A-7-7946. In this publication, a power supply is short-circuited through a reactor by a short-circuit element. Specifically, a short-circuit of a reactor is started according to a load state, a short-circuit current, a harmonic current content, a power supply power factor, a waveform distortion factor, and the like. Delay time and short circuit period.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】電源装置の力率を改善
する従来の方法では、力率改善動作を開始する場合また
は力率改善動作を終了する場合の過渡的な状態における
短絡パルスの生成について記載されているものはない
が、力率改善動作の開始または終了時には振動、出力電
圧の急上昇、急低下などを引き起こして動作が不安定と
なるとともに、また負荷の動作には悪影響を与えるとい
う問題がある。In a conventional method for improving the power factor of a power supply device, a short-circuit pulse is generated in a transient state when starting a power factor improving operation or ending the power factor improving operation. There is nothing described, but at the start or end of the power factor correction operation, the operation becomes unstable due to vibration, sudden rise and fall of the output voltage, and also adversely affects the operation of the load. There is.
【0005】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、力率改善動作の開始または終
了時における動作を安定化し、信頼性を向上した電源装
置を提供することにある。[0005] The present invention has been made in view of the above,
An object of the present invention is to provide a power supply device in which the operation at the start or end of the power factor improvement operation is stabilized and the reliability is improved.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の本発明は、交流電源からの交流電圧
を直流電圧に整流する整流手段、該整流手段に直列に接
続されたリアクタ、該リアクタを介して前記交流電源を
短絡する短絡手段、および該短絡手段を短絡状態に駆動
するための短絡パルスを生成する短絡パルス生成手段を
有する電源装置であって、該電源装置の負荷レベルが第
1の所定の負荷レベルより大きくなったとき、前記短絡
パルスを生成開始させるように前記短絡パルス生成手段
を制御し、負荷レベルが第1の所定の負荷レベルより小
さい第2の負荷レベル以下になったとき、前記短絡パル
スの生成を終了させるように前記短絡パルス生成手段を
制御する開始/終了制御手段を有することを要旨とす
る。According to the present invention, there is provided a rectifier for rectifying an AC voltage from an AC power supply into a DC voltage, and a reactor connected in series to the rectifier. A short-circuit means for short-circuiting the AC power supply via the reactor; and a short-circuit pulse generating means for generating a short-circuit pulse for driving the short-circuit means to a short-circuit state. Controlling the short-circuit pulse generating means to start generating the short-circuit pulse when the load level becomes higher than a first predetermined load level, and wherein the load level is lower than or equal to a second load level lower than the first predetermined load level. In this case, the gist of the present invention is to have a start / end control means for controlling the short-circuit pulse generation means so as to end the generation of the short-circuit pulse when the above condition is satisfied.
【0007】請求項1記載の本発明にあっては、負荷レ
ベルが第1の所定の負荷レベルより大きくなったとき、
短絡パルスの生成を開始し、第2の負荷レベル以下にな
ったとき、短絡パルスの生成を終了させるとともに、第
1の負荷レベルを第2の負荷レベルよりも大きくしてい
るので、負荷レベルが小さい場合に力率改善動作を行っ
て電流波形を歪ませるという悪影響を回避することがで
きるとともに、直流出力電圧の急変、負荷の不安定な動
作を防止することができる。According to the present invention, when the load level becomes larger than the first predetermined load level,
The generation of the short-circuit pulse is started, and when the voltage falls below the second load level, the generation of the short-circuit pulse is terminated and the first load level is made larger than the second load level. When it is small, it is possible to avoid the adverse effect of performing the power factor improving operation and distorting the current waveform, and it is possible to prevent a sudden change in the DC output voltage and an unstable operation of the load.
【0008】また、請求項2記載の本発明は、交流電源
からの交流電圧を直流電圧に整流する整流手段、該整流
手段に直列に接続されたリアクタ、該リアクタを介して
前記交流電源を短絡する短絡手段、および該短絡手段を
短絡状態に駆動するための短絡パルスを生成する短絡パ
ルス生成手段を有する電源装置であって、前記短絡パル
スの生成開始時には該短絡パルスの幅を徐々に大きくす
るように前記短絡パルス生成手段を制御するパルス幅拡
大制御手段を有することを要旨とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a rectifier for rectifying an AC voltage from an AC power supply into a DC voltage, a reactor connected in series to the rectifier, and a short circuit of the AC power supply via the reactor. And a short-circuit pulse generating means for generating a short-circuit pulse for driving the short-circuit means into a short-circuit state, wherein the width of the short-circuit pulse is gradually increased at the start of generation of the short-circuit pulse. Thus, the gist of the invention is to have a pulse width expansion control means for controlling the short-circuit pulse generation means.
【0009】請求項2記載の本発明にあっては、短絡パ
ルスの生成開始時には短絡パルスの幅を徐々に大きくし
ているので、直流出力電圧の急上昇、電源電流や直流出
力電圧の急変を防止し、安定な動作を行うことができ
る。According to the second aspect of the present invention, since the width of the short-circuit pulse is gradually increased at the start of the generation of the short-circuit pulse, a rapid rise of the DC output voltage and a sudden change of the power supply current and the DC output voltage are prevented. And a stable operation can be performed.
【0010】更に、請求項3記載の本発明は、交流電源
からの交流電圧を直流電圧に整流する整流手段、該整流
手段に直列に接続されたリアクタ、該リアクタを介して
前記交流電源を短絡する短絡手段、および該短絡手段を
短絡状態に駆動するための短絡パルスを生成する短絡パ
ルス生成手段を有する電源装置であって、前記短絡パル
スの生成終了時には該短絡パルスの幅を徐々に小さくす
るように前記短絡パルス生成手段を制御するパルス幅縮
小制御手段を有することを要旨とする。Further, according to the present invention, there is provided a rectifier for rectifying an AC voltage from an AC power supply to a DC voltage, a reactor connected in series to the rectifier, and short-circuiting the AC power supply via the reactor. And a short-circuit pulse generating means for generating a short-circuit pulse for driving the short-circuit means to a short-circuit state, wherein the width of the short-circuit pulse is gradually reduced when the generation of the short-circuit pulse is completed. The gist of the present invention is to have a pulse width reduction control means for controlling the short-circuit pulse generation means.
【0011】請求項3記載の本発明にあっては、短絡パ
ルスの生成終了時には短絡パルスの幅を徐々に小さくし
ているので、直流出力電圧の急上昇、電源電流や直流出
力電圧の急変を防止し、安定な動作を行うことができ
る。According to the third aspect of the present invention, since the width of the short-circuit pulse is gradually reduced at the end of the generation of the short-circuit pulse, a rapid rise in the DC output voltage and a sudden change in the power supply current and the DC output voltage are prevented. And a stable operation can be performed.
【0012】請求項4記載の本発明は、請求項3記載の
発明において、交流電源の負荷レベルが第3の所定の負
荷レベルより小さい場合には、前記短絡パルスの生成を
直ちに終了させるように前記短絡パルス生成手段を制御
する即時終了制御手段を有し、前記第3の所定の負荷レ
ベルは前記短絡パルスの生成終了時の負荷レベルよりも
小さいレベルであることを要旨とする。According to a fourth aspect of the present invention, when the load level of the AC power supply is smaller than a third predetermined load level, the generation of the short-circuit pulse is immediately terminated. The present invention is characterized in that there is provided an immediate end control means for controlling the short-circuit pulse generation means, and the third predetermined load level is a level lower than a load level at the time when the short-circuit pulse generation ends.
【0013】請求項4記載の本発明にあっては、負荷レ
ベルが第3の所定の負荷レベルより小さい場合には、短
絡パルスの生成を直ちに終了させるため、急激な直流出
力電圧の上昇を防止し、負荷を過電圧から保護すること
ができる。According to the present invention, when the load level is smaller than the third predetermined load level, the generation of the short-circuit pulse is immediately terminated, so that a sharp increase in the DC output voltage is prevented. Thus, the load can be protected from overvoltage.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0015】図1は、本発明の第1の実施形態に係わる
電源装置の回路構成を示す図である。同図に示す電源装
置は、交流電源1の一方の出力端に一端が接続されたリ
アクタ2を有し、該リアクタ2の他端は全波整流器を構
成している第1のダイオードブリッジ3および電流の方
向を揃えている第2のダイオードブリッジ9のそれぞれ
の一方の入力端に接続されている。第1および第2のダ
イオードブリッジ3および9のそれぞれの他方の入力端
は交流電源1の他方の出力端に接続されている。FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention. The power supply device shown in FIG. 1 has a reactor 2 having one end connected to one output end of an AC power supply 1, and the other end of the reactor 2 has a first diode bridge 3 and a full-wave rectifier. It is connected to one input terminal of each of the second diode bridges 9 that align the direction of the current. The other input terminals of the first and second diode bridges 3 and 9 are connected to the other output terminal of the AC power supply 1.
【0016】第1のダイオードブリッジ3の出力端は平
滑用電解コンデンサ4,5,6を介して負荷7に接続さ
れ、これにより交流電源1からの交流電圧は第1のダイ
オードブリッジ3および平滑用電解コンデンサ4,5,
6により倍電圧整流され、直流電圧として負荷7に供給
されるようになっている。The output terminal of the first diode bridge 3 is connected to the load 7 via the smoothing electrolytic capacitors 4, 5, and 6, whereby the AC voltage from the AC power supply 1 is applied to the first diode bridge 3 and the smoothing capacitor. Electrolytic capacitors 4,5
The voltage is rectified by the doubler 6 and supplied to the load 7 as a DC voltage.
【0017】第2のダイオードブリッジ9の両出力端
は、例えばIGBT、バイポーラトランジスタ、MOS
FET等からなるスイッチング素子である短絡素子10
のコレクタおよびエミッタ間に接続され、該短絡素子1
0がオンした場合に、第2のダイオードブリッジ9およ
びリアクタ2を介して交流電源1を短絡し、これにより
電源装置の電源力率を改善しうるようになっている。短
絡素子10のゲートは力率改善制御手段13に接続さ
れ、該力率改善制御手段13によって短絡素子10が駆
動されることにより短絡素子10はオンするようになっ
ている。Both output terminals of the second diode bridge 9 are, for example, IGBT, bipolar transistor, MOS
Short-circuit element 10 which is a switching element composed of an FET or the like
Connected between the collector and the emitter of the
When 0 is turned on, the AC power supply 1 is short-circuited through the second diode bridge 9 and the reactor 2, thereby improving the power supply power factor of the power supply device. The gate of the short-circuit element 10 is connected to the power factor improvement control means 13, and the short-circuit element 10 is turned on by driving the short-circuit element 10 by the power factor improvement control means 13.
【0018】また、交流電源1の両出力端にはゼロクロ
ス検出手段12が接続され、ゼロクロス検出手段12は
交流電源1の交流電圧がゼロクロス点を通過する時点を
検出し、この検出信号を力率改善制御手段13に供給す
るようになっている。ゼロクロス検出手段12および力
率改善制御手段13により制御回路11が構成される
が、該制御回路11は例えばマイクロコンピュータなど
で構成される。また、力率改善制御手段13には電源装
置の負荷レベルが入力されるようになっている。Further, zero-crossing detecting means 12 is connected to both output terminals of the AC power supply 1, and the zero-crossing detecting means 12 detects a point in time at which the AC voltage of the AC power supply 1 passes through the zero-crossing point, and converts this detection signal into a power factor. The information is supplied to the improvement control means 13. The control circuit 11 is composed of the zero-cross detection means 12 and the power factor improvement control means 13, and the control circuit 11 is composed of, for example, a microcomputer. Further, the load level of the power supply device is input to the power factor improvement control means 13.
【0019】図2は、本発明の第2の実施形態に係わる
電源装置の回路構成を示す図である。同図に示す電源装
置は、交流電源1の交流電圧を全波整流する第1のダイ
オードブリッジ3の一方の出力端にリアクタ2の一端を
接続し、該リアクタ2の他端と第1のダイオードブリッ
ジ3の他方の出力端との間にスイッチングトランジスタ
からなる短絡素子10のコレクタおよびエミッタを接続
し、該短絡素子10がオンした場合、リアクタ2および
第1のダイオードブリッジ3を介して交流電源1を短絡
するように構成している。また、リアクタ2の他端は逆
流防止用のダイオード15を介して平滑用電解コンデン
サ6および負荷7に接続されている。ダイオード15は
短絡素子10がオンしてリアクタ2および第1のダイオ
ードブリッジ3を介して交流電源1を短絡した場合に、
コンデンサ6が短絡されないように作用している。FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply device according to a second embodiment of the present invention. In the power supply device shown in FIG. 1, one end of a reactor 2 is connected to one output terminal of a first diode bridge 3 for full-wave rectification of an AC voltage of an AC power supply 1, and the other end of the reactor 2 is connected to a first diode. A collector and an emitter of a short-circuiting element 10 composed of a switching transistor are connected to the other output terminal of the bridge 3, and when the short-circuiting element 10 is turned on, the AC power supply 1 is connected via the reactor 2 and the first diode bridge 3. Are short-circuited. The other end of the reactor 2 is connected to a smoothing electrolytic capacitor 6 and a load 7 via a diode 15 for preventing backflow. When the short-circuiting element 10 is turned on to short-circuit the AC power supply 1 via the reactor 2 and the first diode bridge 3, the diode 15
It works so that the capacitor 6 is not short-circuited.
【0020】また、図1の電源装置と同様に、交流電源
1にはゼロクロス検出手段12が接続され、短絡素子1
0のゲートには力率改善制御手段13が接続されてお
り、これらのゼロクロス検出手段12および力率改善制
御手段13は図1に示すものと同じ機能、構成を有する
ものである。Further, similarly to the power supply device shown in FIG.
The power factor improvement control means 13 is connected to the gate of 0, and the zero cross detection means 12 and the power factor improvement control means 13 have the same function and configuration as those shown in FIG.
【0021】図3は、上述した図1および図2にそれぞ
れ示した電源装置の動作原理をわかりやすく説明するた
めの機能構成図であり、特に制御回路11の内部構成を
示している。図3に示すように、図1および図2の電源
装置の制御回路11はゼロクロス検出手段12および力
率改善制御手段13から構成されているが、力率改善制
御手段13は負荷レベルを判定する負荷レベル判定手段
31と、力率改善動作の開始時および終了時の処理を制
御する開始・終了処理手段32と、定常の力率改善処理
を行う定常処理手段33とを有し、該定常処理手段33
から前記短絡素子10に短絡パルスが供給されるように
なっている。FIG. 3 is a functional block diagram for explaining the operation principle of the power supply shown in FIGS. 1 and 2 in an easy-to-understand manner, and particularly shows the internal configuration of the control circuit 11. As shown in FIG. 3, the control circuit 11 of the power supply device shown in FIGS. 1 and 2 includes a zero-cross detection unit 12 and a power factor improvement control unit 13. The power factor improvement control unit 13 determines a load level. A load level determination unit 31; a start / end processing unit 32 for controlling processing at the start and end of the power factor improvement operation; and a steady processing unit 33 for performing a steady power factor improvement process. Means 33
, A short-circuit pulse is supplied to the short-circuit element 10.
【0022】次に、図4を参照して、図1,2に示す第
1および第2の実施形態の電源装置の作用を説明する。
なお、図4において、21は交流電源1の交流電圧の波
形であり、22は力率改善制御手段13から短絡素子1
0に供給される短絡パルスの波形であり、23は力率改
善制御手段13に供給される負荷レベルをアナログ値と
して示しているものである。Next, the operation of the power supply units of the first and second embodiments shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, reference numeral 21 denotes a waveform of the AC voltage of the AC power supply 1, and reference numeral 22 denotes a
A waveform of a short-circuit pulse supplied to 0 is shown, and 23 represents a load level supplied to the power factor improvement control means 13 as an analog value.
【0023】交流電源1から図4の21で示すような正
弦波波形の交流電圧が入力されると、この交流電圧は図
1ではリアクタ2を介して第1のダイオードブリッジ3
およびコンデンサ4,5,6からなる倍電圧整流回路に
供給されて直流電圧に変換され、負荷7に供給される。
また、図2では、交流電源1からの交流電圧は第1のダ
イオードブリッジ3で全波整流されてから、リアクタ2
およびダイオード15を介してコンデンサ6で平滑さ
れ、直流電圧として負荷7に供給される。また、この場
合に、ゼロクロス検出手段12は、交流電源1からの交
流電圧を監視して、そのゼロクロス点を検出すると、こ
の検出信号を力率改善制御手段13に供給するようにな
っている。When an AC voltage having a sinusoidal waveform as indicated by 21 in FIG. 4 is input from the AC power supply 1, the AC voltage is supplied to the first diode bridge 3 via the reactor 2 in FIG.
The voltage is supplied to a voltage doubler rectifier circuit composed of capacitors 4, 5, and 6, converted into a DC voltage, and supplied to a load 7.
In FIG. 2, the AC voltage from the AC power supply 1 is full-wave rectified by the first diode bridge 3 and then
And is smoothed by the capacitor 6 via the diode 15 and supplied to the load 7 as a DC voltage. Further, in this case, the zero-crossing detecting means 12 monitors the AC voltage from the AC power supply 1 and, when detecting the zero-crossing point, supplies this detection signal to the power factor improvement controlling means 13.
【0024】このように直流電圧が負荷7に供給されて
いる状態において、図4の符号23で示すような負荷レ
ベルが力率改善制御手段13の負荷レベル判定手段31
に供給される。負荷レベル判定手段31は、負荷レベル
を第1の所定の負荷レベルAと比較し、負荷レベルが第
1の所定の負荷レベルAより大きくなると、開始・終了
処理手段32を駆動し、開始・終了処理手段32の制御
により定常処理手段33から図4の22で示すような短
絡パルスをゼロクロス検出手段12からのゼロクロス点
検出信号に応じて生成し、該短絡パルスを短絡素子10
に供給する。In the state where the DC voltage is supplied to the load 7, the load level indicated by reference numeral 23 in FIG.
Supplied to The load level determining means 31 compares the load level with a first predetermined load level A, and when the load level becomes larger than the first predetermined load level A, drives the start / end processing means 32 and starts / ends the processing. Under the control of the processing means 32, a short-circuit pulse as indicated by 22 in FIG. 4 is generated from the steady-state processing means 33 according to the zero-cross point detection signal from the zero-cross detection means 12, and the short-circuit pulse is generated by the short-circuit element 10.
To supply.
【0025】短絡パルス22が短絡素子10に供給され
ると、短絡素子10は短絡パルス22に応じてオン状態
になり、これにより図1においては第2のダイオードブ
リッジ9およびリアクタ2を介して交流電源1を短絡
し、また図2においてはリアクタ2および第1のダイオ
ードブリッジ3を介して交流電源1を短絡し、また短絡
パルスがなくなって短絡素子10がオフ状態に開放され
ると、リアクタ2に蓄積されたエネルギが負荷側に放出
される。このようにリアクタ2を介して交流電源1を短
絡することにより、従来電流の流れていなかった電源の
位相区間にも電源電流が流れて、電流の導通時間を拡大
し、これにより電源力率を改善することができる。When the short-circuit pulse 22 is supplied to the short-circuit element 10, the short-circuit element 10 is turned on in response to the short-circuit pulse 22, whereby, in FIG. When the power supply 1 is short-circuited, and in FIG. 2 the AC power supply 1 is short-circuited via the reactor 2 and the first diode bridge 3, and when the short-circuit pulse disappears and the short-circuit element 10 is opened to the off state, the reactor 2 Is released to the load side. By short-circuiting the AC power supply 1 through the reactor 2 in this manner, the power supply current flows also in the phase section of the power supply where no current has flowed conventionally, and the conduction time of the current is extended, thereby reducing the power supply power factor. Can be improved.
【0026】また、負荷レベル判定手段31は負荷レベ
ルを監視していて、該負荷レベルが図4に示すように第
2の所定の負荷レベルBより小さくなると、開始・終了
処理手段32を駆動し、開始・終了処理手段32の制御
により定常処理手段33からの短絡パルスの生成を停止
し、これにより力率改善処理を終了する。The load level judging means 31 monitors the load level. When the load level becomes lower than the second predetermined load level B as shown in FIG. 4, the start / end processing means 32 is driven. Then, the generation of the short-circuit pulse from the steady-state processing unit 33 is stopped by the control of the start / end processing unit 32, thereby ending the power factor improvement processing.
【0027】このように本実施形態では、負荷レベルを
監視し、負荷レベルが小さい場合には、力率改善処理を
行わないようにしているが、これは、負荷レベルが小さ
い場合に力率改善動作を行ったとしても、力率改善効果
が少なく、むしろ逆に電流波形が歪んで悪影響が出る場
合もあるということを防止しているものである。As described above, in the present embodiment, the load level is monitored, and when the load level is small, the power factor improvement processing is not performed. Even if the operation is performed, the effect of improving the power factor is small, and conversely, the current waveform is prevented from being distorted and adversely affected.
【0028】なお、上述した処理において、第1の所定
の負荷レベルAを第2の所定の負荷レベルBよりも大き
く設定することにより(A>B)、力率改善処理の開始
と終了との切り替わるタイミングでの力率改善動作の発
振を防止することができる。この場合のヒステリシス幅
の設定は、負荷の特性、電源装置の昇圧特性、電源装置
や負荷の応答時間などから負荷を安定に動作させること
ができるように行われる。電源装置の構成によっては、
第2の所定の負荷レベルBをほぼ0に設定する場合もあ
り、このような場合にも十分に効果を発揮することがで
きる。In the above-described processing, by setting the first predetermined load level A to be larger than the second predetermined load level B (A> B), the start and end of the power factor improvement processing can be determined. Oscillation of the power factor improvement operation at the switching timing can be prevented. In this case, the hysteresis width is set so that the load can be operated stably based on the characteristics of the load, the boost characteristic of the power supply device, and the response time of the power supply device and the load. Depending on the configuration of the power supply,
In some cases, the second predetermined load level B is set to substantially 0, and in such a case, the effect can be sufficiently exerted.
【0029】本発明の力率改善機能を有する電源装置
は、昇圧機能を有しており、力率改善処理を行うと、力
率改善を行う直前の状態に比べて、電源装置の直流出力
電圧が上昇し、電源電流の実効値が低下する。このた
め、負荷が電動機などの場合には、ヒステリシスがない
と、電動機の速度が振動して不安定な動作となり、場合
によっては停止してしまうことがある。しかしながら、
本発明の電源装置では、力率改善処理の開始と終了との
切り替わりの近辺の負荷レベルでは力率改善動作が頻繁
に切り替わることがないため、直流出力電圧が振動した
り、電源装置の電源電流や直流出力電圧が振動すること
はなく、力率改善を行っても直流出力電圧は徐々に上昇
し、常に安定な動作を継続的に行うことができる。The power supply device having the power factor improvement function of the present invention has a boosting function. When the power factor improvement process is performed, the DC output voltage of the power supply device is smaller than that immediately before the power factor improvement is performed. Rise, and the effective value of the power supply current decreases. Therefore, when the load is an electric motor or the like, if there is no hysteresis, the speed of the electric motor oscillates, causing an unstable operation, and in some cases, stopping. However,
In the power supply device of the present invention, the power factor improvement operation does not frequently switch at a load level near the start and end of the power factor improvement process, so that the DC output voltage oscillates or the power supply current of the power supply device is reduced. The DC output voltage does not oscillate, and even if the power factor is improved, the DC output voltage gradually increases, and a stable operation can be continuously performed.
【0030】なお、上記各実施形態において、負荷レベ
ルとしては、具体的には電源電流、負荷電流、出力電
流、力率、高調波電流、歪率、負荷の制御パラメータ、
負荷から検出される例えば回転数、速度、温度、湿度、
圧力、重さなどのような負荷の大きさを判定できるよう
な種々のパラメータを利用することができる。In each of the above embodiments, the load level includes, specifically, power supply current, load current, output current, power factor, harmonic current, distortion factor, load control parameters,
For example, rotation speed, speed, temperature, humidity,
Various parameters that can determine the magnitude of the load, such as pressure and weight, can be used.
【0031】次に、図5ないし図7を参照して、本発明
の第3の実施形態に係わる電源装置について説明する。Next, a power supply device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0032】図5は、第3の実施形態の電源装置の動作
原理をわかりやすく説明するための要部の機能構成図で
あり、その具体的回路構成は図1および図2に示すいず
れの回路構成の電源装置でも同様に実施し得るものであ
る。なお、図1および図2に示す電源装置の回路構成に
ついては既に詳述したので、図5を参照して、第3の実
施形態の動作について説明する。FIG. 5 is a functional configuration diagram of a main part for explaining the operation principle of the power supply device of the third embodiment in an easy-to-understand manner. The specific circuit configuration is shown in FIG. The power supply device having the above configuration can be similarly implemented. Since the circuit configuration of the power supply device shown in FIGS. 1 and 2 has already been described in detail, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG.
【0033】第3の実施形態の電源装置は、図5に示す
ように、力率改善制御手段13の構成が図3に示した第
1および第2の実施形態のものと異なり、その他の構成
および作用は図3のものと同じである。As shown in FIG. 5, the power supply device of the third embodiment differs from the first and second embodiments shown in FIG. And the operation is the same as that of FIG.
【0034】すなわち、図5に示す力率改善制御手段1
3は、負荷レベルを判定する負荷レベル判定手段31
と、力率改善動作の開始時の処理を制御する開始処理手
段34と、定常の力率改善処理を行う定常処理手段33
とから構成され、図3における開始・終了処理手段32
の代わりに開始処理手段34が設けられたものである。That is, the power factor improvement control means 1 shown in FIG.
3 is a load level determining means 31 for determining a load level.
Start processing means 34 for controlling processing at the start of the power factor improvement operation; and steady processing means 33 for performing steady power factor improvement processing.
And the start / end processing means 32 in FIG.
Instead, a start processing means 34 is provided.
【0035】開始処理手段34は、短絡パルスを短絡素
子10に供給開始する場合に、パルス幅が図6の24で
示すように小さいパルス幅から大きいパルス幅へ徐々に
拡大するような短絡パルス24を発生するものである。
なお、図6において、21は交流電源1の交流電圧の波
形を示し、24はパルス幅が徐々に大きく変化する短絡
パルスの波形を示し、25は負荷レベルをアナログ値と
して示している。When the supply of the short-circuit pulse to the short-circuit element 10 is started, the start processing means 34 controls the short-circuit pulse 24 such that the pulse width gradually increases from a small pulse width to a large pulse width as indicated by 24 in FIG. Is to occur.
In FIG. 6, reference numeral 21 denotes a waveform of the AC voltage of the AC power supply 1, 24 denotes a waveform of a short-circuit pulse whose pulse width changes gradually, and 25 denotes a load level as an analog value.
【0036】図7は、上述したようにパルス幅が徐々に
増大する短絡パルス24に対応して変化する本電源装置
の直流出力電圧を実線によって符号42で示すととも
に、従来の定常処理のみを行った場合の直流出力電圧の
変化を点線によって符号41で示している。図7に示す
ように、本実施形態のように短絡パルスの幅を徐々に大
きくしていくことにより、直流出力電圧は徐々に増大し
ていくのに対して、従来のようにパルス幅を徐々に増大
することなく、定常処理から急に通常のパルス幅の短絡
パルスを供給した場合には、直流出力電圧が急に上昇し
ていることがわかる。FIG. 7 shows the DC output voltage of the present power supply unit which changes in response to the short-circuit pulse 24 whose pulse width gradually increases as described above by using a solid line at reference numeral 42, and performs only the conventional steady processing. The change of the DC output voltage in the case of the above is indicated by reference numeral 41 by a dotted line. As shown in FIG. 7, by gradually increasing the width of the short-circuit pulse as in the present embodiment, the DC output voltage gradually increases, whereas the pulse width gradually decreases as in the related art. When the short-circuit pulse having the normal pulse width is suddenly supplied from the steady processing without increasing the DC output voltage, the DC output voltage sharply increases.
【0037】更に詳しく説明すると、図5に示す第3の
実施形態では、負荷レベル判定手段31が電源装置の負
荷レベルを監視して、該負荷レベルが所定の力率改善レ
ベルより大きくなって、力率改善処理の開始時になった
ことを検出すると、開始処理手段34を駆動して、図6
の24で示すようにパルス幅が徐々に大きく変化する短
絡パルスを生成させ、この短絡パルスで短絡素子10を
駆動し、これによりリアクタ2を介して交流電源1を短
絡し、力率改善処理を開始する。More specifically, in the third embodiment shown in FIG. 5, the load level judging means 31 monitors the load level of the power supply, and when the load level becomes larger than the predetermined power factor improvement level, When it is detected that the power factor improvement processing has started, the start processing means 34 is driven to execute the processing shown in FIG.
As shown by 24, a short-circuit pulse whose pulse width changes gradually greatly is generated, and the short-circuit element 10 is driven by this short-circuit pulse, thereby short-circuiting the AC power supply 1 via the reactor 2 and performing power factor improvement processing. Start.
【0038】そして、短絡パルスのパルス幅が徐々に大
きくなり、定常処理手段33で元来出力されるパルス幅
と同等になった時点で、負荷レベル判定手段31は開始
処理手段34の代わりに定常処理手段33を駆動し、定
常処理手段33から定常状態の所定のパルス幅の短絡パ
ルスを生成させ、この定常状態の短絡パルスで短絡素子
10を駆動して、定常状態の力率改善処理を行う。な
お、図6では、簡単化のため、短絡パルスの数を少なく
して示している。When the pulse width of the short-circuit pulse gradually increases and becomes equal to the pulse width originally output by the steady processing means 33, the load level determining means 31 replaces the start processing means 34 with the steady state. The processing unit 33 is driven to generate a short-circuit pulse having a predetermined pulse width in a steady state from the steady-state processing unit 33, and the short-circuit element 10 is driven by the short-circuit pulse in the steady state to perform a steady-state power factor improvement process. . In FIG. 6, the number of short-circuit pulses is reduced for simplification.
【0039】なお、短絡パルスのパルス幅を徐々に増大
していく速度は、負荷の特性、電源装置の昇圧特性、電
源装置や負荷の応答時間などから安定に動作させること
ができる値に設定される。具体的には、短絡パルスは、
例えば1μS/10mSないし50μS/10mS前後
あるいはそれより遅い速度で1パルス毎にパルス幅が増
大される。なお、10mSは交流電源1の周波数が50
Hzの場合には交流電源1の周期の1/2である。The speed at which the pulse width of the short-circuit pulse is gradually increased is set to a value that allows stable operation based on load characteristics, boost characteristics of the power supply device, and response times of the power supply device and the load. You. Specifically, the short-circuit pulse is
For example, the pulse width is increased for each pulse at a speed of about 1 μS / 10 ms to 50 μS / 10 ms or lower. In addition, 10 mS means that the frequency of the AC power supply 1 is 50
In the case of Hz, it is の of the cycle of the AC power supply 1.
【0040】本発明の力率改善機能を有する電源装置
は、昇圧機能を有しており、力率改善処理を行うと、力
率改善を行う直前の状態に比べて、電源装置の直流出力
電圧が上昇し、電源電流の実効値が低下する。力率改善
のための短絡パルスを従来のように所定のパルス幅で直
ちに出力すると、直流出力電圧が急上昇し、負荷電流が
急に低下する。このため、負荷が電動機などの場合に
は、速度が急上昇して不安定な動作となり、場合によっ
ては停止してしまうことがある。しかしながら、本発明
の電源装置では、力率改善用の短絡パルスの幅が徐々に
増大していくため、直流出力電圧が急上昇したり、電源
電流や直流出力電圧が急変することはなく、力率改善動
作を開始しても常に安定な動作を継続的に行うことがで
きる。The power supply device having the power factor improvement function of the present invention has a boosting function. When the power factor improvement process is performed, the DC output voltage of the power supply device is smaller than that immediately before the power factor improvement is performed. Rise, and the effective value of the power supply current decreases. If a short-circuit pulse for improving the power factor is immediately output with a predetermined pulse width as in the related art, the DC output voltage sharply increases and the load current sharply decreases. For this reason, when the load is an electric motor or the like, the speed suddenly increases and the operation becomes unstable, and in some cases, the operation stops. However, in the power supply device of the present invention, since the width of the short-circuit pulse for improving the power factor gradually increases, the DC output voltage does not suddenly increase, and the power supply current and the DC output voltage do not change suddenly. Even when the improvement operation is started, a stable operation can be continuously performed.
【0041】なお、本実施形態では、負荷レベル判定手
段31で負荷レベルを監視し、負荷レベルが所定のレベ
ルを超えた場合に短絡パルスを生成して、力率改善動作
を行い、負荷レベルが小さい場合には、力率改善処理を
行わないようにしているが、これは、負荷レベルが小さ
い場合に力率改善動作を行ったとしても、力率改善効果
が少なく、むしろ逆に電流波形が歪んで悪影響が出る場
合もあるということを防止しているものである。しかし
ながら、負荷レベルがほぼ0の状態から短絡パルスを生
成したり(この場合には短絡パルスは力率改善に効果が
ないほどパルス幅の短いものでもよい)、電源装置の起
動と同時に短絡パルスを出力する場合にも本実施形態は
同様な効果を発揮し得ることは明らかである。In this embodiment, the load level is monitored by the load level judging means 31, and when the load level exceeds a predetermined level, a short-circuit pulse is generated to perform a power factor improvement operation. When the load level is small, the power factor improvement process is not performed.However, even if the power factor improvement operation is performed when the load level is small, the power factor improvement effect is small, and conversely, the current waveform is This prevents distortion and adverse effects in some cases. However, a short-circuit pulse is generated from a state in which the load level is almost 0 (in this case, the short-circuit pulse may have a pulse width short enough to have no effect on power factor improvement), or the short-circuit pulse is generated at the same time when the power supply device is started. It is obvious that the present embodiment can also exert the same effect when outputting.
【0042】次に、図8ないし図10を参照して、本発
明の第4の実施形態に係わる電源装置について説明す
る。Next, a power supply device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0043】図8は、第4の実施形態の電源装置の動作
原理をわかりやすく説明するための要部の機能構成図で
あり、その具体的回路構成は図1および図2に示すいず
れの回路構成の電源装置でも同様に実施し得るものであ
る。なお、図1および図2に示す電源装置の回路構成に
ついては既に詳述したので、図8を参照して、第4の実
施形態の動作について説明する。FIG. 8 is a functional configuration diagram of a main part for easily explaining the operation principle of the power supply device of the fourth embodiment. The specific circuit configuration is shown in FIG. The power supply device having the above configuration can be similarly implemented. Since the circuit configuration of the power supply device shown in FIGS. 1 and 2 has already been described in detail, the operation of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
【0044】第4の実施形態の電源装置は、図8に示す
ように、力率改善制御手段13の構成が図5に示した第
3の実施形態のものと異なり、その他の構成および作用
は図5のものと同じである。As shown in FIG. 8, the power supply device according to the fourth embodiment differs from the power supply device according to the third embodiment shown in FIG. It is the same as that of FIG.
【0045】すなわち、図8に示す力率改善制御手段1
3は、負荷レベルを判定する負荷レベル判定手段31
と、力率改善動作の終了時の処理を制御する終了処理手
段35と、定常の力率改善処理を行う定常処理手段33
とから構成され、図5における開始処理手段34の代わ
りに終了処理手段35が設けられたものである。That is, the power factor improvement control means 1 shown in FIG.
3 is a load level determining means 31 for determining a load level.
And end processing means 35 for controlling processing at the end of the power factor improvement operation, and steady processing means 33 for performing steady power factor improvement processing.
And an end processing means 35 is provided in place of the start processing means 34 in FIG.
【0046】終了処理手段35は、短絡素子10に供給
していた短絡パルスの生成終了時に、すなわち力率改善
処理の終了時に、パルス幅が図9の26で示すように定
常処理時の大きいパルス幅から小さいパルス幅へ徐々に
縮小するような短絡パルス26を生成するものである。
なお、図9において、21は交流電源1の交流電圧の波
形を示し、26はパルス幅が徐々に小さく変化する短絡
パルスの波形を示し、27は負荷レベルをアナログ値と
して示している。At the end of the generation of the short-circuit pulse supplied to the short-circuit element 10, that is, at the end of the power factor improvement processing, the end processing means 35 outputs a pulse having a large pulse width in the steady processing as indicated by 26 in FIG. This is to generate a short-circuit pulse 26 which gradually reduces from a width to a small pulse width.
In FIG. 9, reference numeral 21 denotes a waveform of the AC voltage of the AC power supply 1, 26 denotes a waveform of a short-circuit pulse whose pulse width gradually changes, and 27 denotes a load level as an analog value.
【0047】図10は、上述したようにパルス幅が徐々
に小さく変化する短絡パルス26に対応して変化する本
電源装置の直流出力電圧を実線によって符号44で示す
とともに、従来の定常処理のみを行った場合の直流出力
電圧の変化を点線によって符号43で点線で示してい
る。図10に示すように、本実施形態のように短絡パル
スの幅を徐々に小さくしていくことにより、直流出力電
圧は徐々に低減していくのに対して、従来のようにパル
ス幅を徐々に小さくすることなく、定常処理から急に短
絡パルスの供給を停止した場合には、直流出力電圧が急
に低減することがわかる。FIG. 10 shows the DC output voltage of the present power supply which changes in response to the short-circuit pulse 26 whose pulse width gradually changes as described above by a solid line at reference numeral 44, and shows only the conventional steady processing. The change of the DC output voltage in the case where the operation is performed is indicated by a dotted line with reference numeral 43. As shown in FIG. 10, by gradually reducing the width of the short-circuit pulse as in the present embodiment, the DC output voltage gradually decreases, whereas the pulse width gradually decreases as in the related art. When the supply of the short-circuit pulse is suddenly stopped from the steady processing without reducing the DC output voltage, the DC output voltage suddenly decreases.
【0048】更に詳しく説明すると、図8に示す第4の
実施形態では、負荷レベル判定手段31が電源装置の負
荷レベル27を監視して、該負荷レベルが所定のレベル
より小さくなったことを検出すると、終了処理手段35
を駆動して、図9の26で示すようにパルス幅が徐々に
小さく変化する短絡パルスを生成させ、この小さくなっ
ていく短絡パルスで短絡素子10を駆動し、これにより
リアクタ2を介して交流電源1を短絡する。そして、短
絡パルスのパルス幅がほぼ0になった時点で、短絡パル
スの生成を終了し、力率改善処理を終了する。なお、図
8では、簡単化のため、短絡パルスの数を少なくして示
している。More specifically, in the fourth embodiment shown in FIG. 8, the load level judging means 31 monitors the load level 27 of the power supply and detects that the load level has become lower than a predetermined level. Then, the termination processing means 35
To generate a short-circuit pulse whose pulse width gradually changes as shown at 26 in FIG. 9, and drives the short-circuit element 10 with the decreasing short-circuit pulse. Power supply 1 is short-circuited. Then, when the pulse width of the short-circuit pulse becomes substantially zero, the generation of the short-circuit pulse ends, and the power factor improvement processing ends. In FIG. 8, the number of short-circuit pulses is reduced for simplification.
【0049】なお、短絡パルスのパルス幅を徐々に小さ
くしていく速度は、負荷の特性、電源装置の昇圧特性、
電源装置や負荷の応答時間などから安定に動作させるこ
とができる値に設定される。具体的には、短絡パルス
は、例えば1μS/10mSないし50μS/10mS
前後あるいはそれより遅い速度で1パルス毎にパルス幅
が小さくされる。The speed at which the pulse width of the short-circuit pulse is gradually reduced depends on the characteristics of the load, the boosting characteristics of the power supply device,
The value is set to a value that allows stable operation based on the response time of the power supply device and load. Specifically, the short-circuit pulse is, for example, 1 μS / 10 ms to 50 μS / 10 ms.
The pulse width is reduced for each pulse at a speed before or after or at a speed lower than that.
【0050】本発明の力率改善機能を有する電源装置
は、昇圧機能を有しており、力率改善処理を中止する
と、力率改善を行う直前の状態に比べて、直流出力電圧
が下降し、電源電流が上昇する。このため、負荷が電動
機などの場合には、速度が急低下して不安定な動作とな
り、場合によっては停止してしまうことがある。しかし
ながら、本発明の電源装置では、力率改善用の短絡パル
スの幅が徐々に小さくなっていくため、直流出力電圧が
急上昇したり、電源電流や直流出力電圧が急変すること
はなく、力率改善動作を終了しても、直流出力電圧は徐
々に低下していき、常に安定な動作を継続的に行うこと
ができる。The power supply device having the power factor improving function of the present invention has the boosting function. When the power factor improving process is stopped, the DC output voltage is reduced as compared with the state immediately before performing the power factor improving process. , The power supply current increases. For this reason, when the load is an electric motor or the like, the speed is suddenly reduced and the operation becomes unstable, and in some cases, the operation is stopped. However, in the power supply device of the present invention, since the width of the short-circuit pulse for improving the power factor gradually decreases, the DC output voltage does not sharply increase, and the power supply current and the DC output voltage do not suddenly change. Even after the improvement operation is completed, the DC output voltage gradually decreases, and a stable operation can be continuously performed.
【0051】なお、本実施形態では、負荷レベル判定手
段31で負荷レベルを監視し、負荷レベルが小さい場合
には、短絡パルスを出力せず、従って力率改善処理を行
わないようにしているが、これは、負荷レベルが小さい
場合に力率改善動作を行ったとしても、力率改善効果が
少なく、むしろ逆に電流波形が歪んで悪影響が出る場合
もあるということを防止しているものである。しかしな
がら、負荷レベルがほぼ0の状態になった時に、本実施
形態のような処理を行っても同様な効果を発揮し得るこ
とは明らかである。In this embodiment, the load level is monitored by the load level judging means 31. If the load level is low, the short-circuit pulse is not output, so that the power factor improvement processing is not performed. This prevents the power factor improving effect from being small even if the power level improving operation is performed when the load level is small, and rather prevents the current waveform from being distorted and adversely affecting the operation. is there. However, it is clear that the same effect can be exerted even when the processing as in the present embodiment is performed when the load level becomes substantially zero.
【0052】次に、図11および図12を参照して、本
発明の第5の実施形態に係わる電源装置について説明す
る。Next, a power supply device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0053】図11は、第5の実施形態の電源装置の動
作原理をわかりやすく説明するための要部の機能構成図
であり、その具体的回路構成は図1および図2に示すい
ずれの回路構成の電源装置でも同様に実施し得るもので
ある。なお、図1および図2に示す電源装置の回路構成
については既に詳述したので、図11を参照して、第5
の実施形態の動作について説明する。FIG. 11 is a functional configuration diagram of a main part for easily explaining the operation principle of the power supply device according to the fifth embodiment. The specific circuit configuration is shown in FIG. The power supply device having the above configuration can be similarly implemented. Since the circuit configuration of the power supply device shown in FIGS. 1 and 2 has already been described in detail, the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
The operation of the embodiment will be described.
【0054】第5の実施形態の電源装置は、図11に示
すように、力率改善制御手段13の構成が図8に示した
第4の実施形態において緊急停止処理手段36を追加し
た点が異なり、その他の構成および作用は図8のものと
同じである。As shown in FIG. 11, the power supply device according to the fifth embodiment is different from the power supply device according to the fourth embodiment shown in FIG. Otherwise, the other configuration and operation are the same as those in FIG.
【0055】すなわち、図11において、新たに追加さ
れた緊急停止処理手段36は、終了処理手段35により
短絡パルスのパルス幅を徐々に小さくしていく力率改善
処理の終了時において、負荷レベルが突然急激に低下
し、所定のレベルよりも小さくなった場合に、短絡パル
スの生成を停止し、力率改善処理を急激に停止させるよ
うに作用するものである。That is, in FIG. 11, the newly added emergency stop processing means 36 sets the load level at the end of the power factor improvement processing in which the pulse width of the short-circuit pulse is gradually reduced by the end processing means 35. When the level suddenly drops and becomes lower than a predetermined level, the generation of the short-circuit pulse is stopped, and the power factor improving process is stopped suddenly.
【0056】図12は、この様子を示しているが、同図
において、21は交流電源1の交流電圧の波形を示し、
28は力率改善終了時にパルス幅が徐々に小さく変化す
る短絡パルスの波形を示し、29は負荷レベルをアナロ
グ値として示し、この負荷レベル29は途中で急激に低
下し、所定の負荷レベルCよりも小さいレベルに低減し
ていることが示されている。FIG. 12 shows this state. In FIG. 12, reference numeral 21 denotes a waveform of an AC voltage of the AC power supply 1;
Reference numeral 28 denotes a waveform of a short-circuit pulse in which the pulse width gradually decreases at the end of the power factor improvement. 29 denotes a load level as an analog value. Is also reduced to a small level.
【0057】更に詳しく説明すると、図11に示す第5
の実施形態では、負荷レベル判定手段31が電源装置の
負荷レベル29(図12)を監視して、該負荷レベルが
所定のレベルより小さくなったことを検出すると、終了
処理手段35を駆動して、図11の28で示すようにパ
ルス幅が徐々に小さく変化する短絡パルスを生成させ、
この小さくなっていく短絡パルスで短絡素子10を駆動
し、これによりリアクタ2を介して交流電源1を短絡す
る。More specifically, the fifth embodiment shown in FIG.
In the embodiment, the load level determination means 31 monitors the load level 29 (FIG. 12) of the power supply device, and when it is detected that the load level has become lower than the predetermined level, the end processing means 35 is driven. , A short-circuit pulse whose pulse width gradually changes as shown by 28 in FIG.
The short-circuit element 10 is driven by the short-circuit pulse that decreases, thereby short-circuiting the AC power supply 1 via the reactor 2.
【0058】そして、この動作の途中において、負荷レ
ベルが図12の29で示すように突然急激に低下し、所
定の負荷レベルCよりも小さいレベル以下になると、負
荷レベル判定手段31はこの負荷レベル29の急激な低
下を検出し、これにより緊急停止処理手段36を駆動す
る。この結果、緊急停止処理手段36は終了処理手段3
5による短絡パルスの生成を停止するように終了処理手
段35を制御し、これにより力率改善動作を終了させ
る。In the course of this operation, when the load level suddenly drops as shown at 29 in FIG. 12 and falls below a level lower than a predetermined load level C, the load level judging means 31 turns to this load level. 29, the emergency stop processing means 36 is driven. As a result, the emergency stop processing means 36
The termination processing means 35 is controlled so as to stop the generation of the short-circuit pulse by the control unit 5, thereby ending the power factor improving operation.
【0059】前記所定の負荷レベルCは、負荷の電圧許
容範囲、電源回路の昇圧特性、電源回路や負荷の応答時
間などから負荷を保護できる値に設定される。このよう
な処理の結果、異常な直流電圧の上昇を防止し、負荷を
過電圧から保護することが可能であり、より信頼性の高
い電源装置が実現できる。The predetermined load level C is set to a value that can protect the load from the voltage allowable range of the load, the boost characteristic of the power supply circuit, the response time of the power supply circuit and the load, and the like. As a result of such processing, it is possible to prevent an abnormal increase in the DC voltage, protect the load from overvoltage, and realize a more reliable power supply device.
【0060】なお、上記各実施形態において、リアク
タ、短絡回路、コンデンサ、整流回路などの各構成要素
の接続位置を入れ替えても同様の力率改善機能および同
様な効果を有する電源装置を構成することができるもの
であり、本発明はこのように入れ替え変更された種々の
電源装置にも同様に適用し得るものである。In each of the above embodiments, a power supply device having the same power factor improving function and the same effect even when the connection positions of the components such as the reactor, the short circuit, the capacitor, and the rectifier circuit are interchanged. The present invention can be similarly applied to various power supplies that have been replaced and changed as described above.
【0061】また、上記各実施形態では、短絡パルスの
数はすべて1つの場合について説明したが、2つ以上の
複数の短絡パルスを使用しても、本発明と同様な効果を
達成することができるものである。例えば、短絡パルス
の数が2つである場合には、2つの短絡パルスの幅を同
時に広げたり、狭めたりする方法や、2つの短絡パルス
のうちの1つの短絡パルスの幅を広げたり、狭めたりし
た後に、他方の短絡パルスの幅を広げたり、狭めるとい
う方法が考えられる。Further, in each of the above-described embodiments, the case where the number of short-circuit pulses is one has been described. However, even when two or more short-circuit pulses are used, the same effect as the present invention can be achieved. You can do it. For example, when the number of short-circuit pulses is two, the method of simultaneously increasing or decreasing the width of two short-circuit pulses, or the method of increasing or decreasing the width of one short-circuit pulse of two short-circuit pulses Then, the width of the other short-circuit pulse may be increased or decreased.
【0062】[0062]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の本
発明によれば、負荷レベルが第1の所定の負荷レベルよ
り大きくなったとき、短絡パルスの生成を開始し、第2
の負荷レベル以下になったとき、短絡パルスの生成を終
了させるとともに、第1の負荷レベルを第2の負荷レベ
ルよりも大きくしているので、負荷レベルが小さい場合
に力率改善動作を行って電流波形を歪ませるという悪影
響を回避することができるとともに、直流出力電圧の急
変、負荷の不安定な動作を防止することができる。As described above, according to the present invention, when the load level becomes higher than the first predetermined load level, the generation of the short-circuit pulse is started, and the generation of the second short-circuit pulse is started.
When the load level becomes equal to or less than the load level, the generation of the short-circuit pulse is terminated, and the first load level is set higher than the second load level. The adverse effect of distorting the current waveform can be avoided, and a sudden change in the DC output voltage and an unstable operation of the load can be prevented.
【0063】また、請求項2記載の本発明によれば、短
絡パルスの生成開始時には短絡パルスの幅を徐々に大き
くしているので、直流出力電圧の急上昇、電源電流や直
流出力電圧の急変を防止し、安定な動作を行うことがで
きる。According to the second aspect of the present invention, since the width of the short-circuit pulse is gradually increased at the start of the generation of the short-circuit pulse, a sudden increase in the DC output voltage and a sudden change in the power supply current and the DC output voltage are prevented. Prevention and stable operation can be performed.
【0064】更に、請求項3記載の本発明によれば、短
絡パルスの生成終了時には短絡パルスの幅を徐々に小さ
くしているので、直流出力電圧の急上昇、電源電流や直
流出力電圧の急変を防止し、安定な動作を行うことがで
きる。Further, according to the present invention, when the generation of the short-circuit pulse is completed, the width of the short-circuit pulse is gradually reduced, so that the DC output voltage sharply increases and the power supply current and the DC output voltage suddenly change. Prevention and stable operation can be performed.
【0065】請求項4記載の本発明によれば、短絡パル
スの生成終了時に負荷レベルが第3の所定の負荷レベル
より小さい場合には、短絡パルスの生成を直ちに終了さ
せるので、急激な直流出力電圧の上昇を防止し、負荷を
過電圧から保護することができる。According to the present invention, if the load level is smaller than the third predetermined load level at the end of the generation of the short-circuit pulse, the generation of the short-circuit pulse is immediately terminated. The voltage can be prevented from rising, and the load can be protected from overvoltage.
【図1】本発明の第1の実施形態に係わる電源装置の回
路構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施形態に係わる電源装置の回
路構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of a power supply device according to a second embodiment of the present invention.
【図3】図1および図2にそれぞれ示した電源装置の動
作原理をわかりやすく説明するための機能構成図であ
る。FIG. 3 is a functional configuration diagram for easily explaining the operation principle of the power supply device shown in FIGS. 1 and 2;
【図4】図1,2に示した第1および第2の実施形態の
電源装置の作用を説明するための動作波形図である。FIG. 4 is an operation waveform diagram for explaining an operation of the power supply devices of the first and second embodiments shown in FIGS.
【図5】本発明の第3の実施形態の電源装置の動作原理
をわかりやすく説明するための要部の機能構成図であ
る。FIG. 5 is a functional configuration diagram of a main part for clearly explaining the operation principle of the power supply device according to the third embodiment of the present invention.
【図6】図5に示す電源装置の作用を説明するための動
作波形図である。6 is an operation waveform diagram for explaining an operation of the power supply device shown in FIG.
【図7】図5に示す電源装置の作用を説明するための動
作波形図である。7 is an operation waveform diagram for explaining an operation of the power supply device shown in FIG.
【図8】本発明の第4の実施形態の電源装置の動作原理
をわかりやすく説明するための要部の機能構成図であ
る。FIG. 8 is a functional configuration diagram of a main part for easily explaining the operation principle of a power supply device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】図8に示す電源装置の作用を説明するための動
作波形図である。FIG. 9 is an operation waveform diagram for explaining an operation of the power supply device shown in FIG. 8;
【図10】図8に示す電源装置の作用を説明するための
動作波形図である。FIG. 10 is an operation waveform diagram for explaining an operation of the power supply device shown in FIG. 8;
【図11】本発明の第5の実施形態の電源装置の動作原
理をわかりやすく説明するための要部の機能構成図であ
る。FIG. 11 is a functional configuration diagram of a main part for easily explaining the operation principle of a power supply device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図12】図11に示す電源装置の作用を説明するため
の動作波形図である。12 is an operation waveform diagram for explaining an operation of the power supply device shown in FIG.
1 交流電源 2 リアクタ 3 第1のダイオードブリッジ 4,5,6 コンデンサ 7 負荷 9 第2のダイオードブリッジ 10 短絡素子 11 制御回路 12 ゼロクロス検出手段 13 力率改善制御手段 31 負荷レベル判定手段 32 開始・終了処理手段 33 定常処理手段 34 開始処理手段 35 終了処理手段 36 緊急停止処理手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 Reactor 3 1st diode bridge 4,5,6 Capacitor 7 Load 9 2nd diode bridge 10 Short circuit element 11 Control circuit 12 Zero cross detection means 13 Power factor improvement control means 31 Load level judgment means 32 Start / end Processing means 33 Regular processing means 34 Start processing means 35 End processing means 36 Emergency stop processing means
Claims (4)
流する整流手段、該整流手段に直列に接続されたリアク
タ、該リアクタを介して前記交流電源を短絡する短絡手
段、および該短絡手段を短絡状態に駆動するための短絡
パルスを生成する短絡パルス生成手段を有する電源装置
であって、 該電源装置の負荷レベルが第1の所定の負荷レベルより
大きくなったとき、前記短絡パルスを生成開始させるよ
うに前記短絡パルス生成手段を制御し、負荷レベルが第
1の所定の負荷レベルより小さい第2の負荷レベル以下
になったとき、前記短絡パルスの生成を終了させるよう
に前記短絡パルス生成手段を制御する開始/終了制御手
段を有することを特徴とする電源装置。1. A rectifier for rectifying an AC voltage from an AC power supply to a DC voltage, a reactor connected in series to the rectifier, a short circuit for short-circuiting the AC power supply via the reactor, and a short circuit. A power supply device having a short-circuit pulse generation means for generating a short-circuit pulse for driving to a short-circuit state, wherein when the load level of the power supply device becomes higher than a first predetermined load level, generation of the short-circuit pulse is started. The short-circuit pulse generating means is controlled to cause the short-circuit pulse generating means to terminate the generation of the short-circuit pulse when the load level falls below a second load level lower than the first predetermined load level. Characterized by having start / end control means for controlling the power supply.
流する整流手段、該整流手段に直列に接続されたリアク
タ、該リアクタを介して前記交流電源を短絡する短絡手
段、および該短絡手段を短絡状態に駆動するための短絡
パルスを生成する短絡パルス生成手段を有する電源装置
であって、 前記短絡パルスの生成開始時には該短絡パルスの幅を徐
々に大きくするように前記短絡パルス生成手段を制御す
るパルス幅拡大制御手段を有することを特徴とする電源
装置。2. A rectifier for rectifying an AC voltage from an AC power supply into a DC voltage, a reactor connected in series to the rectifier, a short-circuit means for short-circuiting the AC power supply via the reactor, and a short-circuit means. A power supply device having a short-circuit pulse generating means for generating a short-circuit pulse for driving into a short-circuit state, wherein the short-circuit pulse generating means is controlled so as to gradually increase the width of the short-circuit pulse at the start of generation of the short-circuit pulse. A power supply device, comprising:
流する整流手段、該整流手段に直列に接続されたリアク
タ、該リアクタを介して前記交流電源を短絡する短絡手
段、および該短絡手段を短絡状態に駆動するための短絡
パルスを生成する短絡パルス生成手段を有する電源装置
であって、 前記短絡パルスの生成終了時には該短絡パルスの幅を徐
々に小さくするように前記短絡パルス生成手段を制御す
るパルス幅縮小制御手段を有することを特徴とする電源
装置。3. A rectifier for rectifying an AC voltage from an AC power supply to a DC voltage, a reactor connected in series to the rectifier, a short-circuit means for short-circuiting the AC power supply via the reactor, and a short-circuit means. A power supply device having short-circuit pulse generation means for generating a short-circuit pulse for driving to a short-circuit state, wherein the short-circuit pulse generation means is controlled to gradually reduce the width of the short-circuit pulse when the generation of the short-circuit pulse is completed. And a pulse width reduction control unit.
荷レベルより小さい場合には、前記短絡パルスの生成を
直ちに終了させるように前記短絡パルス生成手段を制御
する即時終了制御手段を有し、前記第3の所定の負荷レ
ベルは前記短絡パルスの生成終了時の負荷レベルよりも
小さいレベルであることを特徴とする請求項3記載の電
源装置。4. An immediate termination control unit that controls the short-circuit pulse generation unit to immediately terminate the generation of the short-circuit pulse when the load level of the AC power supply is lower than a third predetermined load level. 4. The power supply device according to claim 3, wherein the third predetermined load level is lower than a load level at the time when the generation of the short-circuit pulse is completed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00382297A JP3753823B2 (en) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | Power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00382297A JP3753823B2 (en) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | Power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10201236A true JPH10201236A (en) | 1998-07-31 |
| JP3753823B2 JP3753823B2 (en) | 2006-03-08 |
Family
ID=11567898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00382297A Expired - Lifetime JP3753823B2 (en) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | Power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3753823B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003044933A1 (en) * | 2001-11-20 | 2003-05-30 | Yufu Wang | A parallel feed-forward compensating type power factor correction circuit for a three-phase power source |
| WO2014067361A1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-08 | 广东易事特电源股份有限公司 | High-power phase control rectification start and stop circuit |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP00382297A patent/JP3753823B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003044933A1 (en) * | 2001-11-20 | 2003-05-30 | Yufu Wang | A parallel feed-forward compensating type power factor correction circuit for a three-phase power source |
| US7068523B2 (en) | 2001-11-20 | 2006-06-27 | Yufu Wang | Parallel feed-forward compensating type power factor correction circuit for a three-phase power source |
| WO2014067361A1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-08 | 广东易事特电源股份有限公司 | High-power phase control rectification start and stop circuit |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3753823B2 (en) | 2006-03-08 |
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