JPS60200320A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPS60200320A JPS60200320A JP5447284A JP5447284A JPS60200320A JP S60200320 A JPS60200320 A JP S60200320A JP 5447284 A JP5447284 A JP 5447284A JP 5447284 A JP5447284 A JP 5447284A JP S60200320 A JPS60200320 A JP S60200320A
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC
- G05F1/40—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
- G05F1/44—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
- G05F1/45—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load
- G05F1/455—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load with phase control
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
水元…は、交流電源の半サイクルごとに位相制御した出
力を負荷に供給する電力変換装置に関し、特に、点弧位
相と消弧位相との双方を有するいわゆる前尋通・掛切位
相あり御方式の電力変換装置に関する。
力を負荷に供給する電力変換装置に関し、特に、点弧位
相と消弧位相との双方を有するいわゆる前尋通・掛切位
相あり御方式の電力変換装置に関する。
（発明の背景）
従来、この種の装置においては、第１図に示すように、
点弧位相φ１を固定し、消弧位相φ２を可変にして調光
、出力安定化等の制御を行なっていた。
点弧位相φ１を固定し、消弧位相φ２を可変にして調光
、出力安定化等の制御を行なっていた。
次に、第２図のブロック図に示す従来の電力変換装置の
動作を第３図のタイムチャートを参照しながら説明する
。第３図の各波形は第２図中に丸で囲んだ数値で示され
る部分のものである。
動作を第３図のタイムチャートを参照しながら説明する
。第３図の各波形は第２図中に丸で囲んだ数値で示され
る部分のものである。
整流器１は、交流電源電圧■より全波路流出ノＪ（脈流
出力）■を発生し、ゼロクロス検出器２は、この脈流出
力■を所定の閾値でスライスしてゼロクロスｆ」近のみ
が低レベルで他は高レベルのゼロクロス検出出力■を発
生ずる。この１０クロス検出出力■はフリップ７０ツブ
（Ｆ／Ｆ）３に供給され、Ｆ ／ Ｆ ３はこの１【コ
クロス検出出力■の立ち上り部分でセットされる。これ
により、Ｆ／Ｆ３の出力■が８レベルどなり、スイッチ
ング回路４を構成する１〜ランジスタ４１がオン（点弧
）する（■参照）。すなわち、第２図の装置にお【ノる
点弧位相はゼロクロス検出器２の出力パルス波形■の立
ち上り位相に固一定されている。
出力）■を発生し、ゼロクロス検出器２は、この脈流出
力■を所定の閾値でスライスしてゼロクロスｆ」近のみ
が低レベルで他は高レベルのゼロクロス検出出力■を発
生ずる。この１０クロス検出出力■はフリップ７０ツブ
（Ｆ／Ｆ）３に供給され、Ｆ ／ Ｆ ３はこの１【コ
クロス検出出力■の立ち上り部分でセットされる。これ
により、Ｆ／Ｆ３の出力■が８レベルどなり、スイッチ
ング回路４を構成する１〜ランジスタ４１がオン（点弧
）する（■参照）。すなわち、第２図の装置にお【ノる
点弧位相はゼロクロス検出器２の出力パルス波形■の立
ち上り位相に固一定されている。
一方、この電ツノ変換装置は、出力電圧すなわち図示し
ない負荷への供給電圧を整流器５で整流しく■）、変換
器６で電圧／電力変換しく■）、積分器７で積分゛する
（■）。ここで、変換器６は、負荷の印加電Ｉ工対消費
電力曲線を折れ線で近似づることにより電圧（＠詩１ｆ
ｉ ）を電力（瞬時値）に変換するものである。この場
合、負荷の負荷電圧対消費電ツノ曲線は、例えば一般式
ｗ＝ｖｎで表わされ、ｎは負荷が純抵抗であれば２、負
荷が放電灯であればこの放電灯や安定器の種類に応じた
０、５〜１．５の間の値である。変換器６は負荷に応じ
て特性をこのような曲線に合わせたものに変えて用いる
。
ない負荷への供給電圧を整流器５で整流しく■）、変換
器６で電圧／電力変換しく■）、積分器７で積分゛する
（■）。ここで、変換器６は、負荷の印加電Ｉ工対消費
電力曲線を折れ線で近似づることにより電圧（＠詩１ｆ
ｉ ）を電力（瞬時値）に変換するものである。この場
合、負荷の負荷電圧対消費電ツノ曲線は、例えば一般式
ｗ＝ｖｎで表わされ、ｎは負荷が純抵抗であれば２、負
荷が放電灯であればこの放電灯や安定器の種類に応じた
０、５〜１．５の間の値である。変換器６は負荷に応じ
て特性をこのような曲線に合わせたものに変えて用いる
。
積分器７は前述のゼロクロス検出出力■の低１ノベル信
号がリセット信号として入力され、これにより、交流電
源電圧■の半サイクルごとの負荷消費電圧を積分して出
力する。この積分出力■は比較器８の一方の入力端に供
給される。
号がリセット信号として入力され、これにより、交流電
源電圧■の半サイクルごとの負荷消費電圧を積分して出
力する。この積分出力■は比較器８の一方の入力端に供
給される。
比較器８は、他方の入力端に基準電圧発生回路９から供
給−される基準電圧Ｖ ｒｅｆｏと上記積分出力■とを
比較し、この積分出力■が基準電圧Ｖ ｒｅｆ。
給−される基準電圧Ｖ ｒｅｆｏと上記積分出力■とを
比較し、この積分出力■が基準電圧Ｖ ｒｅｆ。
を超えたとき比較出力■を発生する。この比較出力■は
Ｆ／Ｆ３のリセッ１一端子に供給され、Ｆ／１：３がリ
セットされて出力■が低レベルとなることによりトラン
ジスタ４１がオフする。これにより、１〜ランジスタ４
１ツなわちスイッチング回路４はゼロクロス直後から負
荷電力が基準電圧ｙ ｒｅｒＯで定まる所定の電力に達
するまでの間導通づる。したがって第２図の装置におい
ては、電源電圧が変動しても常に相半サイクルごどに一
定の電力を負荷に供給す”ることができる。
Ｆ／Ｆ３のリセッ１一端子に供給され、Ｆ／１：３がリ
セットされて出力■が低レベルとなることによりトラン
ジスタ４１がオフする。これにより、１〜ランジスタ４
１ツなわちスイッチング回路４はゼロクロス直後から負
荷電力が基準電圧ｙ ｒｅｒＯで定まる所定の電力に達
するまでの間導通づる。したがって第２図の装置におい
ては、電源電圧が変動しても常に相半サイクルごどに一
定の電力を負荷に供給す”ることができる。
どころが、このような掛切方式の位相制御を行なう場合
、第４図に示すようにスイッチング素子の消弧による電
流遮断時にａ３いてサージ電圧が発生し、共通の配線ま
たは交流電源に接続されている他の機器に悪影響を与え
、最悪の場合はこれらの機器を破壊さけるという不都合
があった。この°す“−ジ電圧の発！［原因は、第５図
の等価回路に承りような配線系統に存在するインダクタ
ンス成分［Ｓに蓄えられたエネルギー（１／２−１．ｓ
Ｊ２）が電流遮断時４ノージ電圧として急激に放出さ
れるためである。
、第４図に示すようにスイッチング素子の消弧による電
流遮断時にａ３いてサージ電圧が発生し、共通の配線ま
たは交流電源に接続されている他の機器に悪影響を与え
、最悪の場合はこれらの機器を破壊さけるという不都合
があった。この°す“−ジ電圧の発！［原因は、第５図
の等価回路に承りような配線系統に存在するインダクタ
ンス成分［Ｓに蓄えられたエネルギー（１／２−１．ｓ
Ｊ２）が電流遮断時４ノージ電圧として急激に放出さ
れるためである。
（発明の目的）
本発明は、上述の従来形にお１ノる問題点に鑑みてなさ
れたもので、入力交流電源の相半ザイクルごどに点弧位
相ａ３よび消弧位相を有するいわゆる前導通・掛切）σ
相制御方式の電力変換装置において、第６図に示ＪＪ：
うに、出力設定値の変更は点弧位相φ１を変化させて行
ない、かつ定常入力状態の消弧位相φ２を点弧位相φ１
の変化に関係なく上記半Ｖイクルの後半の負荷電圧およ
び電流の比較的低い位相のほぼ一定値となるように設定
するとともに、実際の出力値の変動に対しくは上記消弧
位相φ２を負帰還的に制御して定出力化さぜるという構
想に基づき、消弧時の電流遮断により発生す゛るサージ
電圧を制御し、なおかつ相半ザイクルごとに安定化した
出力を負荷に供給Ｊ′ることが可能な電力変換装置を提
供りることを目的とする。
れたもので、入力交流電源の相半ザイクルごどに点弧位
相ａ３よび消弧位相を有するいわゆる前導通・掛切）σ
相制御方式の電力変換装置において、第６図に示ＪＪ：
うに、出力設定値の変更は点弧位相φ１を変化させて行
ない、かつ定常入力状態の消弧位相φ２を点弧位相φ１
の変化に関係なく上記半Ｖイクルの後半の負荷電圧およ
び電流の比較的低い位相のほぼ一定値となるように設定
するとともに、実際の出力値の変動に対しくは上記消弧
位相φ２を負帰還的に制御して定出力化さぜるという構
想に基づき、消弧時の電流遮断により発生す゛るサージ
電圧を制御し、なおかつ相半ザイクルごとに安定化した
出力を負荷に供給Ｊ′ることが可能な電力変換装置を提
供りることを目的とする。
（発明の構成）
上記目的を達成するために本発明では、交流電源と、こ
の交流電源の相半サイクルごとに点弧および消弧して負
荷に位相制御されｌｃ出力を供給するスイッチング素子
と、上記相半サイクルごとに出力量を累Ｈ１′ｇる手段
を含みこの累に１値に応じて上記スイッチング素子の消
弧位相を制御する制御回路とを具備ジる電力変換装置に
３３いて、前記制御回路は、可変の第１の基準電圧を発
生する手段と、第１の基準電圧に対応する位相で前記ス
イッチング素子を点弧する手段と、固定の第２の基準電
圧を発生ずる手段と、前記累計手段に対し上記スイッチ
ング回路の点弧期間は前記出力用信号を、かつ消弧期間
は所定波形信号を選択的に供給する信８切換手段とを有
し、前記累語値が上記第２の基準電圧に達したとき前記
スイッチング素子を消弧りることを特徴どＪる。
の交流電源の相半サイクルごとに点弧および消弧して負
荷に位相制御されｌｃ出力を供給するスイッチング素子
と、上記相半サイクルごとに出力量を累Ｈ１′ｇる手段
を含みこの累に１値に応じて上記スイッチング素子の消
弧位相を制御する制御回路とを具備ジる電力変換装置に
３３いて、前記制御回路は、可変の第１の基準電圧を発
生する手段と、第１の基準電圧に対応する位相で前記ス
イッチング素子を点弧する手段と、固定の第２の基準電
圧を発生ずる手段と、前記累計手段に対し上記スイッチ
ング回路の点弧期間は前記出力用信号を、かつ消弧期間
は所定波形信号を選択的に供給する信８切換手段とを有
し、前記累語値が上記第２の基準電圧に達したとき前記
スイッチング素子を消弧りることを特徴どＪる。
（発明の効果）
上述のように構成された本発明によれば、第７図に示す
ように、回路電流および電圧値の低い位相で回路電流を
遮断するようにしたため、電流遮断１侍に生−するサー
ジ電圧を低減づることがて・さるとどもに、このサージ
電圧は交流電源電圧の比較的低い部分に重畳されるので
、共通の配線に現われる棲−ジ電圧のピーク値が低減さ
れ、共通の配線または交流電源に対して本発明の電力変
換装置ど並列に接続されている他の１ｍ器に悪影響を与
えることを防止することができる。また、出力可の累ｈ
１値が所定値に達したときスイッチング素子を消弧する
ようにしたため、電源電圧が変動、もしくは、高調波を
含んでいても、常に相半ザイクルごとに一定の電力を負
荷に供給することができる。
ように、回路電流および電圧値の低い位相で回路電流を
遮断するようにしたため、電流遮断１侍に生−するサー
ジ電圧を低減づることがて・さるとどもに、このサージ
電圧は交流電源電圧の比較的低い部分に重畳されるので
、共通の配線に現われる棲−ジ電圧のピーク値が低減さ
れ、共通の配線または交流電源に対して本発明の電力変
換装置ど並列に接続されている他の１ｍ器に悪影響を与
えることを防止することができる。また、出力可の累ｈ
１値が所定値に達したときスイッチング素子を消弧する
ようにしたため、電源電圧が変動、もしくは、高調波を
含んでいても、常に相半ザイクルごとに一定の電力を負
荷に供給することができる。
（実施例の説明）
以下、図面を用いＣ本発明の詳細な説明する。
第８図は本発明の１実施例に係る電力変換装置の構成を
示す。また、第９図は第８図の装置にＪ３（）る各部動
作タイムチャー１〜を示す。なお、第２８３よび３図の
従来例と共通または対応り−る部分については同一の符
号で表わす。
示す。また、第９図は第８図の装置にＪ３（）る各部動
作タイムチャー１〜を示す。なお、第２８３よび３図の
従来例と共通または対応り−る部分については同一の符
号で表わす。
第８図の装置は、第２図のものに対し、ゼロクロス検出
器２と７リツプフロツプ（Ｆ／Ｆ）３のレット端子との
間にＵロクロス検出出力■でリヒツ１〜される三角波発
生器１０と、出力設定用の例えば外付【プの可変抵抗器
（図示せず）等により電圧が可変される第１の基準電圧
ＶｒｅＮをこの三角波発生器１０の出力■が超えたとき
第２の比較用ノＪ■を発生し゛Ｃト／Ｆ３のセット端子
に送出ツる比較器１１とをイｊ加し、整流器２の出力端
をアナログスイッチ１２を介して変換器６の入力端に接
続（るどともに整流器５と変換器６との間にアナログス
イッチ１３を直列に接続し、これらのアナログスイッチ
１２と１３を比較器１１の出力０で排他的にオン・オン
するようにしたーしのである。このために、ここでは、
アナログスイッチ１２を比較器１１の出ツノ■ぐ直接制
御し、アナ１−１グスイツチ１３は比較器１１の出力＠
を反転器１４で反転した出力＠で制御している。
器２と７リツプフロツプ（Ｆ／Ｆ）３のレット端子との
間にＵロクロス検出出力■でリヒツ１〜される三角波発
生器１０と、出力設定用の例えば外付【プの可変抵抗器
（図示せず）等により電圧が可変される第１の基準電圧
ＶｒｅＮをこの三角波発生器１０の出力■が超えたとき
第２の比較用ノＪ■を発生し゛Ｃト／Ｆ３のセット端子
に送出ツる比較器１１とをイｊ加し、整流器２の出力端
をアナログスイッチ１２を介して変換器６の入力端に接
続（るどともに整流器５と変換器６との間にアナログス
イッチ１３を直列に接続し、これらのアナログスイッチ
１２と１３を比較器１１の出力０で排他的にオン・オン
するようにしたーしのである。このために、ここでは、
アナログスイッチ１２を比較器１１の出ツノ■ぐ直接制
御し、アナ１−１グスイツチ１３は比較器１１の出力＠
を反転器１４で反転した出力＠で制御している。
第１０図は第８図の装置の具体的回路例を示す。
なお、第１０図にＪ５いては、フリツプフロツプ３とス
イッチング回路４との間に駆動回路１５を接続しＣいる
。第１０図において、ゼＵりＬ１ス検出器２は全波整流
′ａ１からの脈流出力■を所定の閾値電圧ｖｔｈと比較
し、交流電源電圧■のゼロクロス付近のみが高レベルの
１０クロス検出出力■を発生りる。三角波発生器１０は
所定の直流電圧Ｖｃを積分する積分回路１０１と、この
積分回路１０１をりけツ１ヘツるＦ Ｅ Ｔ １０２等
で構成され、交流電源の半サイクルを１周期どする三角
波電圧■を発生する。
イッチング回路４との間に駆動回路１５を接続しＣいる
。第１０図において、ゼＵりＬ１ス検出器２は全波整流
′ａ１からの脈流出力■を所定の閾値電圧ｖｔｈと比較
し、交流電源電圧■のゼロクロス付近のみが高レベルの
１０クロス検出出力■を発生りる。三角波発生器１０は
所定の直流電圧Ｖｃを積分する積分回路１０１と、この
積分回路１０１をりけツ１ヘツるＦ Ｅ Ｔ １０２等
で構成され、交流電源の半サイクルを１周期どする三角
波電圧■を発生する。
比較器１１は、この三角波電圧０と出力設定用ボリウム
９の店動端子に発生ずる第１の基準電圧■ｒｅｆ１とを
比較し、上記三角波電圧０が第１の基準電圧ｙ ｒｅｆ
ｌを超えると高レベルの比較信号■を発生ずる。この比
較信号０はＦ／Ｆ３のセラ１〜端子に供給される。これ
により、Ｆ ／ Ｆ ３はセットされ、反転出力Ｑが低
レベルとなる（■の反転信号）。
９の店動端子に発生ずる第１の基準電圧■ｒｅｆ１とを
比較し、上記三角波電圧０が第１の基準電圧ｙ ｒｅｆ
ｌを超えると高レベルの比較信号■を発生ずる。この比
較信号０はＦ／Ｆ３のセラ１〜端子に供給される。これ
により、Ｆ ／ Ｆ ３はセットされ、反転出力Ｑが低
レベルとなる（■の反転信号）。
したがって、駆動回路１５のトランジスタ１５１がＡフ
し、トランジスタ１５２がオンし゛Ｃ駆動トランス１５
３の１次巻線１５３ｐが駆動され、スイッチング回路４
の主トランジスタ４１は駆動ｉ〜ランス１５３の２次巻
ｌｌｉ！１５３ｓよりベース電流が供給されてオンし、
負荷に電力■が供給される。りなわら、第１の基準電圧
Ｖ ｒｅｆｌを変えることにまり点弧位相角φ１を自由
に変えることができる。
し、トランジスタ１５２がオンし゛Ｃ駆動トランス１５
３の１次巻線１５３ｐが駆動され、スイッチング回路４
の主トランジスタ４１は駆動ｉ〜ランス１５３の２次巻
ｌｌｉ！１５３ｓよりベース電流が供給されてオンし、
負荷に電力■が供給される。りなわら、第１の基準電圧
Ｖ ｒｅｆｌを変えることにまり点弧位相角φ１を自由
に変えることができる。
なお、駆動回路１５のダイオード１５４は駆動トランス
１５３のリセット用である。またスイッチングＩｎ１ｆ
ｆ１４に（１３いＣダイＡ−ドブリッジを＃６成してい
るダイオード４２，４３，４４．４５は、主トランジス
タ４１による直流スイッチングを交流スイッチングに直
交変換するためのものであり、抵抗４６およびフンデン
サ４１の直列回路は主トランジスタ４１を保護するため
のスナバ回路である。
１５３のリセット用である。またスイッチングＩｎ１ｆ
ｆ１４に（１３いＣダイＡ−ドブリッジを＃６成してい
るダイオード４２，４３，４４．４５は、主トランジス
タ４１による直流スイッチングを交流スイッチングに直
交変換するためのものであり、抵抗４６およびフンデン
サ４１の直列回路は主トランジスタ４１を保護するため
のスナバ回路である。
ところで、定出力制御を行なっている従来の装置にＪ５
いては、点弧位相φ１をそのまま後に動かした場合、消
弧位相φ２も点弧位相φ１に連れて後にさがってしまい
、スムーズに調光制御をすることができない。そこで、
第８および第１０図の装置においては、点弧位相φ１を
第１の基準電圧に応じて動かずとどもに、消弧位相φ２
を常に相半ザイクルの後半の任意の一定の位相角にする
ために、フィードバック電圧■の積分を点弧位相φ１か
らではなく常にゼロクロスパルス■の立ら下りの位相φ
Ｏにり開始りるＪ、うにしている。この場合、定出力制
御に関与する積分区間φ１〜φ２については負荷電力■
を積分し、点弧前の区間φ０〜φ１については、交流電
源■を整流器１で整流した出力■を積分させるＪ、うに
する。
いては、点弧位相φ１をそのまま後に動かした場合、消
弧位相φ２も点弧位相φ１に連れて後にさがってしまい
、スムーズに調光制御をすることができない。そこで、
第８および第１０図の装置においては、点弧位相φ１を
第１の基準電圧に応じて動かずとどもに、消弧位相φ２
を常に相半ザイクルの後半の任意の一定の位相角にする
ために、フィードバック電圧■の積分を点弧位相φ１か
らではなく常にゼロクロスパルス■の立ら下りの位相φ
Ｏにり開始りるＪ、うにしている。この場合、定出力制
御に関与する積分区間φ１〜φ２については負荷電力■
を積分し、点弧前の区間φ０〜φ１については、交流電
源■を整流器１で整流した出力■を積分させるＪ、うに
する。
具体的には、変換器６の入力にアナログスイッチを２つ
段（）、これらのアナログスイッチ１２ど１３を交互に
オン・オフさせる。アナログスイッチ１２゜１３の制御
信号は、点弧側比較器１１の出力パルス０を使用し、一
方のアナログスイッチ１２には、反転器１４を介して接
続する。つまり、一方のアナログスイッチがオンのとき
、他方は、オフとなる。これにより、位相φＯ〜φ１の
区間て゛はアナＩ」グスイッチ１２がオン、アナログス
イッチ１３がオフし、電源側整流器１の出力波形■を変
換器６に供給する。また、位相φ１〜φ２の区間ではア
ナログスイッチ１２がオフ、アナログスイッチ１３がオ
ンし、負荷側整流器５の出力波形■を変換器６に供給づ
“る。
段（）、これらのアナログスイッチ１２ど１３を交互に
オン・オフさせる。アナログスイッチ１２゜１３の制御
信号は、点弧側比較器１１の出力パルス０を使用し、一
方のアナログスイッチ１２には、反転器１４を介して接
続する。つまり、一方のアナログスイッチがオンのとき
、他方は、オフとなる。これにより、位相φＯ〜φ１の
区間て゛はアナＩ」グスイッチ１２がオン、アナログス
イッチ１３がオフし、電源側整流器１の出力波形■を変
換器６に供給する。また、位相φ１〜φ２の区間ではア
ナログスイッチ１２がオフ、アナログスイッチ１３がオ
ンし、負荷側整流器５の出力波形■を変換器６に供給づ
“る。
変換器６は、入力電圧に対して負荷に応じた折れ線近似
を行ない負荷電力（瞬問値）に対応する電圧■を発生ず
る。積分器７は電圧■を積分する積分回路７１と、この
積分回路１１をリセッｉ−ツるＦＥＴ７２とで構成され
ている。そして、この積分回路７１は高レベルのゼロク
Ｕス検出出力■によりＦＥＴ７２がオンするとリレット
され、げロクロス検出出力■がオフ（低レベル）になる
とＦ Ｅ Ｔ ７２がオフして電圧■の積分を開始する
。したがって積分器７においては、交流電源の相半サイ
クルごとに位相φ０〜φ１の区間では電源電圧■が負荷
に供給されたものと仮定した場合の負荷電力を積分し、
位相φ１以後は、さらに、現実の負荷電力を積分する（
■）。
を行ない負荷電力（瞬問値）に対応する電圧■を発生ず
る。積分器７は電圧■を積分する積分回路７１と、この
積分回路１１をリセッｉ−ツるＦＥＴ７２とで構成され
ている。そして、この積分回路７１は高レベルのゼロク
Ｕス検出出力■によりＦＥＴ７２がオンするとリレット
され、げロクロス検出出力■がオフ（低レベル）になる
とＦ Ｅ Ｔ ７２がオフして電圧■の積分を開始する
。したがって積分器７においては、交流電源の相半サイ
クルごとに位相φ０〜φ１の区間では電源電圧■が負荷
に供給されたものと仮定した場合の負荷電力を積分し、
位相φ１以後は、さらに、現実の負荷電力を積分する（
■）。
［を較器８は、積分器７から出力される積分出力■とプ
リセットボリウム１６に設定されている第２の基準電圧
Ｖｒａｒ２どを比較し、積分出力■が第２の基準電圧ｖ
ｒｅｆ２を超えたとき比較出力■を発生し、「／「３の
りヒツト端子に供給覆る。これにより、Ｆ ／ Ｆ ３
がリセットされて、反転出力Ｑが高レベルとなる。した
がって、駆動回路１５のトランジスタ１５１がオン、ト
ランジスタ１５２がオフし、駆動１−ランス１５３は消
勢され、スイッヂング回路４の主トランジスタ４１はベ
ース電流の供給が停止してオフ（消弧）する。このよう
に、この装置においては、点弧位相角φ１を第１の基準
電圧に応じて後に動かしても消弧位相角φ２は、相半ザ
イクルの後半の位相に固定することができるので、第１
の基準電圧に応じた位相制御例えば調光を行なうことが
できる。
リセットボリウム１６に設定されている第２の基準電圧
Ｖｒａｒ２どを比較し、積分出力■が第２の基準電圧ｖ
ｒｅｆ２を超えたとき比較出力■を発生し、「／「３の
りヒツト端子に供給覆る。これにより、Ｆ ／ Ｆ ３
がリセットされて、反転出力Ｑが高レベルとなる。した
がって、駆動回路１５のトランジスタ１５１がオン、ト
ランジスタ１５２がオフし、駆動１−ランス１５３は消
勢され、スイッヂング回路４の主トランジスタ４１はベ
ース電流の供給が停止してオフ（消弧）する。このよう
に、この装置においては、点弧位相角φ１を第１の基準
電圧に応じて後に動かしても消弧位相角φ２は、相半ザ
イクルの後半の位相に固定することができるので、第１
の基準電圧に応じた位相制御例えば調光を行なうことが
できる。
さらに、ここで、所定の入力交流電源電圧に対し負荷時
ど無負荷時の電圧変動がないものどすれば、点弧位相が
どのように変動しても消弧位相は一°定である。しかし
、現実には電源変動または負荷変動等があり、これらに
よって出力電力■が増加しようとり”ると、積分器７の
出力はより早く第２の基準電圧Ｖ ｒａｒ２に達ツるか
ら消弧位相はφ２より進み、これにより出力は一定に保
たれる。また、出力電力■が減少しようとした場合は消
弧位相がφ２より遅れ、これにより出力は一定に保たれ
る。ずなわら、この装置においては、電源電圧が変動し
たり、または電源電圧に高調波が含よれていても負荷に
供給される電ツノは相半サイクルごとに常に一定となる
。したがって、負荷として例えば照明負荷（特に電子安
定器）を用いた場合には、電源電圧変動や高調波による
ヂラッキを防止することができる。また、消弧位相の標
準値（定格電源電圧時等）を点弧位相と無関係の所定値
に固定することができるため、この消弧位相を毎半ザイ
クル後半の負荷電流および電圧値が低い位相に設定ずれ
ばリージ電圧を低減することができ、他機器への恕影響
を排除することができる。
ど無負荷時の電圧変動がないものどすれば、点弧位相が
どのように変動しても消弧位相は一°定である。しかし
、現実には電源変動または負荷変動等があり、これらに
よって出力電力■が増加しようとり”ると、積分器７の
出力はより早く第２の基準電圧Ｖ ｒａｒ２に達ツるか
ら消弧位相はφ２より進み、これにより出力は一定に保
たれる。また、出力電力■が減少しようとした場合は消
弧位相がφ２より遅れ、これにより出力は一定に保たれ
る。ずなわら、この装置においては、電源電圧が変動し
たり、または電源電圧に高調波が含よれていても負荷に
供給される電ツノは相半サイクルごとに常に一定となる
。したがって、負荷として例えば照明負荷（特に電子安
定器）を用いた場合には、電源電圧変動や高調波による
ヂラッキを防止することができる。また、消弧位相の標
準値（定格電源電圧時等）を点弧位相と無関係の所定値
に固定することができるため、この消弧位相を毎半ザイ
クル後半の負荷電流および電圧値が低い位相に設定ずれ
ばリージ電圧を低減することができ、他機器への恕影響
を排除することができる。
なＪ３、上述にＪ３いては相半ザイクルの前半の点弧位
相前は電源電圧を変換器６に入力しＣいるが、所定の直
流電圧また（ユ三角波電圧等、積分器７の積分出力が位
相に対して単純増加するＪ：うな波形を印加するように
してもよい。この場合、一般には消弧位相が点弧位相の
変化に応じて多少変化°リ−ることになるが、この変化
を逆に利用することにＪ：りこの電力変換装置の入出力
特性を修正することができる。
相前は電源電圧を変換器６に入力しＣいるが、所定の直
流電圧また（ユ三角波電圧等、積分器７の積分出力が位
相に対して単純増加するＪ：うな波形を印加するように
してもよい。この場合、一般には消弧位相が点弧位相の
変化に応じて多少変化°リ−ることになるが、この変化
を逆に利用することにＪ：りこの電力変換装置の入出力
特性を修正することができる。
第１図は従来の前導通・掛切位相制御方法を説明づ゛る
ための波形図、第２図は従来の電力変換装置のブロック
図、第３図は第２図の装置における各部信号タイムヂャ
ート、第４図は第２図の装置の電源電圧および出力電流
波形図、第５図は配線系統の等価回路、第６図は本発明
の動作原理を示す波形図、第７図は本発明を適用した場
合の電源電圧および出力電流波形図、第８図は本発明の
１実施例に係る電力変換装置のブロック図、第９図は第
８図の装置にお９）る各部信号タイムチャート、イして
第１０図は第８図の装置の具体回路例を承り図 である
。 ３・・・フリップフロップ、４・・・スイッチング回路
、６・・・変換器、７・・・積分器、８，１１・・・比
較器、９・・・基準電用発生回路、１０・・・三角波発
生器、１２、１３・・・アナログスイップ、 １６・・・プリセットボリウム。 特許出願人 東芝電材株式会社 代理人 弁理士 伊東辰雄 代理人 弁理士 伊東哲也 ■ ［相］ ■ ■ ［相］ ■＠
ための波形図、第２図は従来の電力変換装置のブロック
図、第３図は第２図の装置における各部信号タイムヂャ
ート、第４図は第２図の装置の電源電圧および出力電流
波形図、第５図は配線系統の等価回路、第６図は本発明
の動作原理を示す波形図、第７図は本発明を適用した場
合の電源電圧および出力電流波形図、第８図は本発明の
１実施例に係る電力変換装置のブロック図、第９図は第
８図の装置にお９）る各部信号タイムチャート、イして
第１０図は第８図の装置の具体回路例を承り図 である
。 ３・・・フリップフロップ、４・・・スイッチング回路
、６・・・変換器、７・・・積分器、８，１１・・・比
較器、９・・・基準電用発生回路、１０・・・三角波発
生器、１２、１３・・・アナログスイップ、 １６・・・プリセットボリウム。 特許出願人 東芝電材株式会社 代理人 弁理士 伊東辰雄 代理人 弁理士 伊東哲也 ■ ［相］ ■ ■ ［相］ ■＠
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、交流電源と、この交流電源の相半ザイクルごとに点
弧および消弧して負荷に位相制御された出力を供給する
スイッチング素子と、上記相半サイクルごとに出力■を
累計する手段を含みこの累計値に応じて上記スイッチン
グ素子の消弧位相を＃ＩＩＪＩＩＩνる制御回路とを具
備する電力変換装置において、前記制御回路は、可変の
第１の基準電圧を発生する手段と、第１の基準電圧に対
応する位相で前記スイッチング素子を点弧する手段と、
固定の第２の基準電圧を発生する手段と、前記累計手段
に対し上記スイッチング回路の点弧期間は前記出力口信
号を、かつ消弧期間は所定波形信号を選択的に供給する
信号切換手段とを有し、前記累ｈ１値が上記第２の基準
電圧に達したとき前記スイッチング素子を消弧すること
を特徴とする電力変換装置。 ２、前記累ｈ１手段は電圧値を電力値に換算する手段を
含み、前記切換手段は前記交流電源電圧と前記出ツノ電
圧どな選択的に上記換（ン手段に供給でる特許請求の範
囲第１項記載の電力変Ｆｉ４装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5447284A JPS60200320A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5447284A JPS60200320A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200320A true JPS60200320A (ja) | 1985-10-09 |
Family
ID=12971613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5447284A Pending JPS60200320A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200320A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107027227A (zh) * | 2016-02-01 | 2017-08-08 | 松下知识产权经营株式会社 | 缩短消除电弧所需时间的电源、点亮和照明系统及方法 |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP5447284A patent/JPS60200320A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107027227A (zh) * | 2016-02-01 | 2017-08-08 | 松下知识产权经营株式会社 | 缩短消除电弧所需时间的电源、点亮和照明系统及方法 |
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