JPS5996864A - 直流定電圧電源装置 - Google Patents

直流定電圧電源装置

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JPS5996864A
JPS5996864A JP20367282A JP20367282A JPS5996864A JP S5996864 A JPS5996864 A JP S5996864A JP 20367282 A JP20367282 A JP 20367282A JP 20367282 A JP20367282 A JP 20367282A JP S5996864 A JPS5996864 A JP S5996864A
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JP
Japan
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chopper
voltage
pulse
constant
pulse width
Prior art date
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Pending
Application number
JP20367282A
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English (en)
Inventor
Hidetoshi Aizawa
相沢 英俊
Yutaka Suzuki
豊 鈴木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP20367282A priority Critical patent/JPS5996864A/ja
Publication of JPS5996864A publication Critical patent/JPS5996864A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、直流定電圧電源装置に係り、特にチョッパに
より定電圧制御するチョッパ装置に関する。
〔従来技術〕
第1図は一般によく知られている降圧チョッパ装置の主
回路構成例を示したものである。直流電源1は入カリア
クドル2と入力コンデンサ3を介してチョッパサイリス
タ4に接続されている。チョッパサイリスタ4の出力側
は、フリーホイリングダイオード5に接続されると共に
、平滑用リアクトル6と平滑用コンデンサ7からなる平
滑回路を通して負荷8に接続されている。直流電源1が
らの直流はチョッパサイリスタ4においてチョッピング
された後、前記平滑回路により平滑されて負荷8に供給
される。このような降圧チョッパ装置の出力電圧を、直
流電源1の電圧変動が太きいと云う条件において定電圧
制御する方式として、従来、オン時間一定(周波数可変
)制御方式と周波数一定制御方式とが知られている。
第2図囚〜0は上記従来の周波数可変制御方式における
第1図のチョッパ装置の動作を示したものである。第2
図囚に示す直流電源電圧が高くなると、第2図(6)に
示すチョッパオンパルスの周波数を低くしてチョッパサ
イリスタ4の出力電圧が一定となる様に制御する。しか
し、チョッパオンパルスの周波数が低くなると、平滑用
リアクト・ルミ流及び平滑用コンデンサ電圧は、第2図
0.■に示す如くリップル率が大きくなり、且つリップ
ル周波数が低くなる。このリップル率の増大とリップル
周波数の低下を防ぐには、平滑用リアクトル6と平滑用
コンデンサ7の電流容量を増大させなければならず、こ
のことはチョッパ装置の原価を高騰させる欠点を生じる
。又、負荷8が軽負荷の時には平滑用リアクトル6の電
流が断続状態となる欠点がある。このような断続状態の
時でも、チョッパ周波数を低くすれば定電圧制御を行う
ことは可能であるが、この為には基準発振周波数の可変
が必要となり回路が複雑となる欠点がある。
第3図は従来の周波数一定制御方式における第1図に示
したチョッパ装置の動作を示したものである。第3図囚
に示す直流電源電圧が高くなると、第3図(6)に示す
ようにチョッパオンパルスのノ(ルス幅を狭めて、チョ
ッパサイリスタ4の出力電圧を一定に制御する。この場
合は、直流電源電圧が高くなっても、平滑用リアクトル
電流及び平滑用コンデンサ電圧は、第3図0.■に示す
ように、それらのリップル率は殆ど変化せず、又、リッ
プル周波数も殆ど変化しない。このため、平滑用リアク
トル6及び平滑用コンデンサ7の電流容量は小さくて済
む。又、この方式では基準発振周波数も一定で、且つオ
ンパルスの発生は通常第4図(4)に示す比較レベルt
□又は比較レベルt2のように、比較レベルを変化させ
ることによって、第4図■及び0に示す如くチョッパオ
ンパルスのパルス幅を広くしたシ狭くしたすする簡単な
方式によって行カわれているので、回路構成も簡単であ
る。
しかしながら、この様な周波数一定制御方式では、平滑
用リアクトル6の電流が断続する様な軽負荷時に、直流
電源電圧が上昇した場合、チョッパオンパルスのパルス
幅を無限に狭くすることが出来ない為、チョッパサイリ
スタ4の出力電圧を一定電圧に制御することが不可能と
なる欠点を有していた。この欠点を補う為に、最小オン
パルス幅迄は周波数一定制御を行ない、最小オンパルス
幅より狭いパルス幅が必要な時は周波数可変制御により
周波数を低くする周波数一定制御と周波数可変制御の両
方式を併用する方式がある。この様な方式を採用すれば
定電圧制御は可能となるが制御回路が複雑になると云う
欠点があった。
上記の様にチョッパ装置の定電圧制御を行なう方式には
従来から2つの方式があり、それぞれ欠点を有している
が、周波数可変制御方式においては出力電圧のリップル
が大きくなること、リップルの基本周波数が直流電源電
圧の変動に応じて変化する等の問題があ勺、通常は周波
数一定制御方式が採用されている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記の欠点を解消し、出力電圧のリッ
プルがほぼ一定で且つ負荷の大小に関係なく、出力電圧
を定電圧制御できるチョッパ方式の直流定電圧電源装置
を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、通常は直流出力電圧の変動に対してチョッパ
オンパルス幅を変化させてチョッパの出力電圧を一定に
制御する周波数一定制御方式を採用し、チョッパ出力側
平滑リアクトルの電流が断続状態となる様な軽負荷時に
、最小オンパルス幅以下の制御が必要な時チョッパオン
パルスの発生を停止する制御を採用することにより、上
記目的を達成するものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明を実施例に基づいて説明する。
第5図に本発明の一実施例の主要部の制御ブロック図を
示す。
第5図において、三角波発生回路9は第6図囚に示した
三角波■lを比較器10に出力する。基準電圧■、と図
示されないチョッパ装置の平滑用コンデンサの電圧を帰
還した電圧■fとが減算器11により比較され、その偏
差Δ■が制御電圧発生回路12に入力される。この制御
電圧発生回路12は前記Δ■に応じて第6図(5)に示
す制御電圧■2を比較器10に出力する。比較器10で
は、三角波■lと制御電圧v2とから制御電圧に見合っ
たパルス幅を有している第6図■に示すパルス■3を発
生し、これをANDゲート13の一方の入力端子とパル
ス幅検出回路14とに出力する。
パルス幅検出回路14は比較器10からのパルス幅を検
出してこれをパルス幅判別回路15に出力する。パルス
幅判別回路15では、比較器10のパルス幅が最小パル
ス幅以上である場合にはANDゲート13に信号を出力
してANDゲート13を開とし、パルス幅が最小パルス
幅以下の場合には信号の出力を停止してANDゲート1
3を閉とする。ANDゲート13を通過したパルスはパ
ルスアンプ回路16に入力されてここで増幅された後、
図示されないチョッパ装置のチョッパサイリスクに出力
され、チョッパサイリスタが制御される。
次に本実施例の動作について、直流電源電圧と負荷が変
動した時のチョッパオンパルス及びチョッパ出力電圧の
変化等を示した第7図(4)〜[F]に従って説明する
。第7図囚に示すモードlの期間は、比較器10から出
力されるパルス幅に基づいて、チョッパサイリスタは第
6図0に示す通流率ρlのチョッパオンパルスによって
制御される。モード■における負荷(6)はモードIと
変わらずそのままであるが、チョッパサイリスタの入力
電圧(第7図(6))が上昇しているため、ここでは通
流率ρ2でチョッパサイリスタが制御されておシ、入力
電圧に反比例して通流率ρ2は小さくなっている。モー
ド■では上記のような状態から負荷(第7図0)が軽減
しているが、この程度の負荷の軽減では図示されないチ
ョッパ装置の平滑用リアクトルの電流は連続している。
従って、この時の通流率はモード■と同じρ2で図示さ
れないチョッパサイリスタが制御されている。モード■
では更に負荷が軽減されて図示されない平滑用リアクト
ルの電流が断続状態となる為、通流率はρ3となってρ
2よシ更に小さくなる。この時、通流率ρ3が雇小通流
率ρmln以下としなければならない時は、パルス幅判
定回路15がそれを判定してANDゲート13を閉とす
ることによシ、第7図(ト)に示すチョッパオンパルス
は点線で示す様に停止される。この様な状態で第5図に
示したΔVが小さくなってチョッパサイリスクの出力側
電圧が規定値よシ下がってくると通流率ρ3が再び犬き
くなシ、これをパルス幅判定回路15が判定してAND
ゲート13に再び信号を送ってこれを開とする。このこ
とによシ再びチョッパオンパルスを発生させ、図示され
ない平滑用コンデンサが充電される。モード■は完全に
無負荷になった状態であり、この状態では平滑用コンデ
ンサからの放電がない為第5図のvfが規定値迄下がる
ことがなく、ANDゲート13は閉となったままであり
、チョッパオンパルスは停止された状態となる。この様
にパルスが一部停止するモード■の状態及び全くパルス
が発生しないモード■の状態では、負荷が軽負荷のため
平滑用、コンデンサからの放電量が小さく、第7図(ト
)に示すチョッパ出力電圧のリップルは小さく立ってい
る。
本実施例によれば、通常の負荷時には図示されないチョ
ッパサイリスクの入力電圧の変動に応じて比較器10の
パルス幅を変化させて周波数一定定電圧制御を行ない、
軽負荷時で比較器10のパルス幅が最小値(チョッパオ
ンパルスの通流率カ最小値°となった時と同じ)より小
さくなったことをパルス幅判別回路15が判定すると、
ANDゲート13を閉として比較器10のパルスをパル
スアンプ回路16側に送出しないようにして、チョッパ
オンパルスを停止して定電圧制御することにより、簡単
彦回路構成を用いて全負荷範囲に亙って電圧リップルの
小さな定電圧制御を可能とする効果がある。しかも、通
常負荷時には周波数一定制御方式を採用しているので、
基本周波数が直流電源電圧の変動に応じて変ることなく
且つ電圧リップルもほぼ一定となり、平滑用リアクトル
及び平滑用コンデンサの容量を周波数可変制御方式に比
べて小さくする効果がある。
〔発明の効果〕
以上記述した如く本発明によれば、チョッパオンパルス
の幅が最小値となる迄は周波数一定制御を行ない、最小
値以下となった時にはチョッパオンパルスの発生を停止
する制御を行なうことによシ、簡単な回路構成で全負荷
範囲に亙って電圧のリップルの小さい定電圧制御を可能
とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のチョッパ装置の一例を示した回路図、第
2図(A)僧は従来のチョッパ装置の周波数可変定電圧
制御方式の動作説明図、第3図(4)〜(ト)は従来の
チョッパ装置の周波数一定定電圧制御方式の動作説明図
、第4図囚〜Ωは第3図に示した周波数一定定電圧制御
方式におけるパルス発生の動作説明図、第5図は本発明
の一実施例の主要部の制御ブロック図、第6図囚〜[F
])は第5図に示した実施例の動作説明図、第7図■〜
(ト)は第5図に示した実施例の適用されたチョッパ装
置の動作説明図である。 9・・・三角波発生回路、10・・・比較器、11・・
・減算器、12・・・制御電圧発生回路、13・・・A
NDゲート、14・・・パルス幅検出回路、15・・・
パルス幅判別回路、16・・・パルスアンプ回路。 弔1(2) 電撤 頓庁 弔3図 、+3.バ 丁「「「「「「「「−一一一一旧羽」羽丁
「丁インパlしλ 上 tμ (( 弔5図 槽6口 (B)3 第9区 電!土 (平滑ヘリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、入力直流電力を断続するチョッパと、該チョッパの
    出力を平滑して負荷に供給する平滑回路と、前記チョッ
    パを通流させる一定周波数のパルスを形成して前記チョ
    ッパに出力するパルス発生手段と、前記平滑回路の出力
    電圧を検出し該検出電圧と設定電圧との差に応じて前記
    パルスのパルス幅を制御する手段とを備え、前記出力電
    圧を一定電圧に制御するようにした直流定電圧電源装置
    において、前記パルス幅が規定幅以下のとき前記チョッ
    パに入力されるパルスを阻止する手段を設けたことを特
    徴とする直流定電圧電源装置。
JP20367282A 1982-11-22 1982-11-22 直流定電圧電源装置 Pending JPS5996864A (ja)

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JP20367282A JPS5996864A (ja) 1982-11-22 1982-11-22 直流定電圧電源装置

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JP20367282A JPS5996864A (ja) 1982-11-22 1982-11-22 直流定電圧電源装置

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JPS5996864A true JPS5996864A (ja) 1984-06-04

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ID=16477934

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JP20367282A Pending JPS5996864A (ja) 1982-11-22 1982-11-22 直流定電圧電源装置

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JP (1) JPS5996864A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03251079A (ja) * 1990-02-26 1991-11-08 Origin Electric Co Ltd X線電源装置
JP2021125941A (ja) * 2020-02-04 2021-08-30 キヤノン株式会社 電源装置及び画像形成装置
JP2022136888A (ja) * 2021-03-08 2022-09-21 新電元工業株式会社 電源装置

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