JPS6216073A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPS6216073A JPS6216073A JP15151785A JP15151785A JPS6216073A JP S6216073 A JPS6216073 A JP S6216073A JP 15151785 A JP15151785 A JP 15151785A JP 15151785 A JP15151785 A JP 15151785A JP S6216073 A JPS6216073 A JP S6216073A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は時間の経過と共にｔ流値が上昇する傾斜部を有
する波形の′ａ流を断続的に生ずるインバータ部を備え
た電力変換装置に関する。
する波形の′ａ流を断続的に生ずるインバータ部を備え
た電力変換装置に関する。
し従来の技術〕
先ず第４図により従来の電力変換装置の一例について説
明する０ 直流入力端子１，２間に印加される直流電圧は、′電力
変換用トランス３Ａ及びスイッチング半導体素子３Ｂな
どからなるインバータ部乙により交流電圧に変換され、
その交流７に圧は整流平滑回路４により平滑された直流
電圧に変換される。この直流電圧は出力端子５．６金介
して負荷（図示せず）に印加され、また出力電圧検出回
路７により検出され、その出力電圧検出信号は制御回ｖ
！６８に与えられる０イ／バ一タ部６のスイッチング半
導体素子６Ｂを流れる電流は変流器９Ａ、整流器９Ｂ及
び抵抗９Ｃからなる電流検出回路９により検出される。
明する０ 直流入力端子１，２間に印加される直流電圧は、′電力
変換用トランス３Ａ及びスイッチング半導体素子３Ｂな
どからなるインバータ部乙により交流電圧に変換され、
その交流７に圧は整流平滑回路４により平滑された直流
電圧に変換される。この直流電圧は出力端子５．６金介
して負荷（図示せず）に印加され、また出力電圧検出回
路７により検出され、その出力電圧検出信号は制御回ｖ
！６８に与えられる０イ／バ一タ部６のスイッチング半
導体素子６Ｂを流れる電流は変流器９Ａ、整流器９Ｂ及
び抵抗９Ｃからなる電流検出回路９により検出される。
その抵抗９Ｃの両端の電圧が電流検出信号として比較器
１１に入力され、基準電源１２０基準電圧と比較される
１、比較器１１は電流検出信号が基準電圧ｔ超えるとき
、制御回路８に信号を出力し、制御回路８は駆動回路に
信号を与えスイッチング半導体素子３］１ｎオフさせる
。
１１に入力され、基準電源１２０基準電圧と比較される
１、比較器１１は電流検出信号が基準電圧ｔ超えるとき
、制御回路８に信号を出力し、制御回路８は駆動回路に
信号を与えスイッチング半導体素子３］１ｎオフさせる
。
ここで電流検出について更に詳しく述べると、インバー
タ部６のスイッチング半導体素子６Ｂのスイッチング動
作に伴い、オ６図（Ａ）に示すような出力電流に比例し
た直流成分Ｉｄｃと時間の経過と共に電流値が上昇する
（以下右上９と言う）傾斜部Ｓａと全合成した波形の電
流が電力変換用トランスの１次巻線に生じる。この右上
りの傾斜部Ｓａはイ／パータ部６Ａの電力変換用トラン
スの励磁電流と整流平滑回路４の平滑用チョークの電流
が時間と共に増加するために生じる。ここで変流器９Ａ
のコアとして断面積の大きいものを用いれば、変流器９
Ａの２次側に得られる電流は同図（Ｂ）の実線で示すよ
うな右上９の傾斜部Ｓｂを有する波形の検出電流が得ら
れる。この傾斜部ｓｂ’６ｇする検出ｍ流は抵抗９Ｃの
両端に、同図（Ｃ）に示すような右上シの傾斜部Ｓｃｆ
有する電流検出信号を生ずる。比較回路１１はこの電流
検出信号と基準′遡源１２の基準電圧とを比較し、電流
検出信号が基準電圧を超えるときスイッチング半導体素
子３Ｂへオフ信号を送出する、 このとき’ｉａ検出信号が右上りであれば、直流成分ｉ
ｄｃが小さい内は基準電圧に達することがないが、直流
成分が大きくなると、電流検出信号の傾斜部Ｓｃの右端
が最初に基準電圧に達することになり、更に直流成分工
ｄｃが大きくなると、スイッチング半導体素子を流れる
電流のパルス幅は石基よす徐々に絞られる。すなわち、
直流成分工ｄｃの大きさに従い連続的にパルス幅制御を
行うことができ、出力電圧−電流特性はオ６図（ｇ）に
示すような定電流垂下特性を示すことになる。定電流垂
下特性は蓄電池を充電する場合などには重要な特性であ
り、蓄電池電圧が低下していても一定電流で充電するこ
とを可能とするものである。
タ部６のスイッチング半導体素子６Ｂのスイッチング動
作に伴い、オ６図（Ａ）に示すような出力電流に比例し
た直流成分Ｉｄｃと時間の経過と共に電流値が上昇する
（以下右上９と言う）傾斜部Ｓａと全合成した波形の電
流が電力変換用トランスの１次巻線に生じる。この右上
りの傾斜部Ｓａはイ／パータ部６Ａの電力変換用トラン
スの励磁電流と整流平滑回路４の平滑用チョークの電流
が時間と共に増加するために生じる。ここで変流器９Ａ
のコアとして断面積の大きいものを用いれば、変流器９
Ａの２次側に得られる電流は同図（Ｂ）の実線で示すよ
うな右上９の傾斜部Ｓｂを有する波形の検出電流が得ら
れる。この傾斜部ｓｂ’６ｇする検出ｍ流は抵抗９Ｃの
両端に、同図（Ｃ）に示すような右上シの傾斜部Ｓｃｆ
有する電流検出信号を生ずる。比較回路１１はこの電流
検出信号と基準′遡源１２の基準電圧とを比較し、電流
検出信号が基準電圧を超えるときスイッチング半導体素
子３Ｂへオフ信号を送出する、 このとき’ｉａ検出信号が右上りであれば、直流成分ｉ
ｄｃが小さい内は基準電圧に達することがないが、直流
成分が大きくなると、電流検出信号の傾斜部Ｓｃの右端
が最初に基準電圧に達することになり、更に直流成分工
ｄｃが大きくなると、スイッチング半導体素子を流れる
電流のパルス幅は石基よす徐々に絞られる。すなわち、
直流成分工ｄｃの大きさに従い連続的にパルス幅制御を
行うことができ、出力電圧−電流特性はオ６図（ｇ）に
示すような定電流垂下特性を示すことになる。定電流垂
下特性は蓄電池を充電する場合などには重要な特性であ
り、蓄電池電圧が低下していても一定電流で充電するこ
とを可能とするものである。
しかし電源のハイブリッドＩＣ化など、電力変換装置に
も小型軽量化が強く要求されており、この要求に応える
ためには変流器の小型化も必要になる。変流器全小型化
、つまりそのコアを十分に小さくすると、当然のことな
がら変流器に流れる励磁ｘｉが増大する。この励磁電流
の増大の傾斜がオ６図（Ａ）に示す変流器９Ａの１次側
の電流の傾斜Ｓａ以上になると、変流器の２次側に検出
される′ＷＬ流は同図ＣＢ）で鎖線で示すように、頂部
がフラットか或いは時間の経過と共に電流値が低下する
（以下右下シと言う）傾斜部を有する波形になる。この
様に伝達比の低下が大きい場合、スイッチング半導体素
子′ｔ−流れる電流全検出し、その電流検出信号全制御
要素として利用することは実際上不可能である。
も小型軽量化が強く要求されており、この要求に応える
ためには変流器の小型化も必要になる。変流器全小型化
、つまりそのコアを十分に小さくすると、当然のことな
がら変流器に流れる励磁ｘｉが増大する。この励磁電流
の増大の傾斜がオ６図（Ａ）に示す変流器９Ａの１次側
の電流の傾斜Ｓａ以上になると、変流器の２次側に検出
される′ＷＬ流は同図ＣＢ）で鎖線で示すように、頂部
がフラットか或いは時間の経過と共に電流値が低下する
（以下右下シと言う）傾斜部を有する波形になる。この
様に伝達比の低下が大きい場合、スイッチング半導体素
子′ｔ−流れる電流全検出し、その電流検出信号全制御
要素として利用することは実際上不可能である。
つまり電流検出信号が右下シの傾斜部金有する波形にな
ると、その電流検出信号が基準電圧を越える場合には、
必ずその立上り部が最初に基準電圧に達することになる
のでパルス巾を急激に絞るため、連続的なパルス巾制御
はできなくなる。この時の出力電圧電流特性は図６（Ｆ
）に示すように７の学籍性となると共に、垂下開始点と
７の字特性を描く任意の一点とを急激に往復する不安定
、不連続なものとなる。この特性では：ｌＩ電池の充電
には不具合であり、また並列運転時には、任意の一台の
垂下開始点での不安定制御（乱調〕、不連続制御を生じ
、これも不具合となる。
ると、その電流検出信号が基準電圧を越える場合には、
必ずその立上り部が最初に基準電圧に達することになる
のでパルス巾を急激に絞るため、連続的なパルス巾制御
はできなくなる。この時の出力電圧電流特性は図６（Ｆ
）に示すように７の学籍性となると共に、垂下開始点と
７の字特性を描く任意の一点とを急激に往復する不安定
、不連続なものとなる。この特性では：ｌＩ電池の充電
には不具合であり、また並列運転時には、任意の一台の
垂下開始点での不安定制御（乱調〕、不連続制御を生じ
、これも不具合となる。
ｆ流器を流れる励磁電流に起因する伝達比の低下を補償
するための検出電流積分回路とインバータ部の動作周波
数に同期して前記検出電流積分回路の積分値をクリアす
るスイッチとラミ流検出回路に加える。
するための検出電流積分回路とインバータ部の動作周波
数に同期して前記検出電流積分回路の積分値をクリアす
るスイッチとラミ流検出回路に加える。
変流器を十分に小型化したことによりその２次側に得ら
れる検出電流が頂部の平坦な波形、又は右下υの傾斜部
を有する断続的な波形であっても、その検出電流全積分
する検出電流積分回路の両端の電圧を電流検出信号とし
、またその積分値をインバータの動作周波数に同期させ
てクリアしているので、右上υの傾斜部を有する波形の
１ｉＩ流検出信号′に得ることが出来る。
れる検出電流が頂部の平坦な波形、又は右下υの傾斜部
を有する断続的な波形であっても、その検出電流全積分
する検出電流積分回路の両端の電圧を電流検出信号とし
、またその積分値をインバータの動作周波数に同期させ
てクリアしているので、右上υの傾斜部を有する波形の
１ｉＩ流検出信号′に得ることが出来る。
第１図によｐ本発明に係る電力変換装置の一実施例を説
明する。前述した第４図における記号と同一の記号は等
しい部材金示す。
明する。前述した第４図における記号と同一の記号は等
しい部材金示す。
電流検出回路９において、抵抗９Ｃとコンデ／す９Ｄと
が検出を流槙分回路全構成し、トランジスタのようなス
イッチ９Ｅがコンデ／す９Ｄの積分値を周期的にクリア
する。
が検出を流槙分回路全構成し、トランジスタのようなス
イッチ９Ｅがコンデ／す９Ｄの積分値を周期的にクリア
する。
変流器９Ａは、その２次側の検出電流の傾斜部が右上り
であっても傾斜が非常に緩やか、或いはフラット、又は
右下りになる程度に小型化されている。
であっても傾斜が非常に緩やか、或いはフラット、又は
右下りになる程度に小型化されている。
変流器９Ａの２次側に得られる検出電流が、第６図ＣＢ
）でｉｌＡ線で示される右下ｐの＃ｊ斜の波形でおる場
合、その検出電流は整流器９Ｂにより整流され、抵抗９
Ｃｔ−介してコンデンサ９Ｄに流れ、これ全充電する。
）でｉｌＡ線で示される右下ｐの＃ｊ斜の波形でおる場
合、その検出電流は整流器９Ｂにより整流され、抵抗９
Ｃｔ−介してコンデンサ９Ｄに流れ、これ全充電する。
この期間は勿論、スイッチ９Ｅは開いた状態にある。従
って、検出１ｉＬ流禎分回路の両端の電圧は抵抗９Ｃの
電圧降下とコンデ／す９Ｄの充電々圧との和となる。
って、検出１ｉＬ流禎分回路の両端の電圧は抵抗９Ｃの
電圧降下とコンデ／す９Ｄの充電々圧との和となる。
抵抗９Ｃの両痛の電圧は、それ電流れる電流が第６図（
Ｂ）の鎖線で示すような右下りの傾斜部をもつ波形なの
で、同図Ｃ，Ｃ）の鎖線で示すような右下９の頌＠部七
射する波形となり、コンデ／す９１）の光電々圧は同図
（Ｌ））に示すような右上りの輸斜の波形となる。従っ
て、これらの電圧の和が所定の右上りの＃Ａ斜部を有す
るよう検出電流積分回路の充電時定敷金選定すれば、右
上ジの＃４斜を有する電流検出信号が得られる。
Ｂ）の鎖線で示すような右下りの傾斜部をもつ波形なの
で、同図Ｃ，Ｃ）の鎖線で示すような右下９の頌＠部七
射する波形となり、コンデ／す９１）の光電々圧は同図
（Ｌ））に示すような右上りの輸斜の波形となる。従っ
て、これらの電圧の和が所定の右上りの＃Ａ斜部を有す
るよう検出電流積分回路の充電時定敷金選定すれば、右
上ジの＃４斜を有する電流検出信号が得られる。
そして好ましくは変流器９Ａの１次側の電流の傾ｆ＋部
と電流検出信号との傾斜部とがはは等しくなるよう、前
記時定数を選ぶのがよい。
と電流検出信号との傾斜部とがはは等しくなるよう、前
記時定数を選ぶのがよい。
この様にして得られた′電流検出信号の右上りの傾斜部
が基準電源１２０基卓′酎圧を超えると＼比較器１１＃
ｉ信号全制御回路８に出力する。制御回路８はこの信号
に基づいて駆動信号ｔスイッチ９Ｅに与え、これ全閉じ
、コンデ／す９Ｄの充電々街を放ｔｉせる。この積分値
のクリアは次のサイクルの１訛が通過する前にクリアさ
れていれば良く、次のサイクルの電流が通過する時点で
はスイッチ９Ｅが開いていなければいけない。
が基準電源１２０基卓′酎圧を超えると＼比較器１１＃
ｉ信号全制御回路８に出力する。制御回路８はこの信号
に基づいて駆動信号ｔスイッチ９Ｅに与え、これ全閉じ
、コンデ／す９Ｄの充電々街を放ｔｉせる。この積分値
のクリアは次のサイクルの１訛が通過する前にクリアさ
れていれば良く、次のサイクルの電流が通過する時点で
はスイッチ９Ｅが開いていなければいけない。
次に第２図により本発明の別の一実施例を説明する。こ
の図において、第１図の記号と同一の記号のものは等し
い部材を示す。
の図において、第１図の記号と同一の記号のものは等し
い部材を示す。
＃ＪＬ流検流口出回路９いて、第１の変流器９ Ａ’は
インバータ部乙の２次側を流れる上回＠電流に応じた′
−流を得て、その出力端子１３．１４にインバータ部６
のスイッチング牛導体素子の逆バイアス用エネルギ、或
いは駆動用エネルギなど必要とされる制御電力を与える
ためのものである。第２の変流器９Ａは第１の変流器９
Ａ’の２次１１１１１ ｋ流れる電流を検出し、検出
された電流はダイオード９ Ｂ ％電圧分割用の抵抗９
Ｆ。
インバータ部乙の２次側を流れる上回＠電流に応じた′
−流を得て、その出力端子１３．１４にインバータ部６
のスイッチング牛導体素子の逆バイアス用エネルギ、或
いは駆動用エネルギなど必要とされる制御電力を与える
ためのものである。第２の変流器９Ａは第１の変流器９
Ａ’の２次１１１１１ ｋ流れる電流を検出し、検出
された電流はダイオード９ Ｂ ％電圧分割用の抵抗９
Ｆ。
及び抵抗９０ｔ−介してコンデンサ９Ｄに流れる。
この実施例では変流器９ Ａ’及び９Ａ双方の伝達比の
低下が重畳されるので、コンデンサ９Ｄの充電時定数ｔ
−＝択することにより、本発明は特に有効に働く。この
回路の動作は第１図のものと同様であるので省略する。
低下が重畳されるので、コンデンサ９Ｄの充電時定数ｔ
−＝択することにより、本発明は特に有効に働く。この
回路の動作は第１図のものと同様であるので省略する。
以上の実施例では変流器の２次側の検出電流が右下夛に
なる場合について述べ友が、検出電流が右上りの傾斜部
を有する波形であっても、その傾斜がかなり緩やかな場
合には非常に精度の高い比較器が必要となり、またノイ
ズなどによって動作が不安定かつ不正確になるので、こ
の様な場合にも本発明は非常に有効である５、〔発明の
効果〕 以上述べたように本発明によれば、変流器を小型化し次
ことによるその１次、２次間の伝達比の低下が大きくな
っても、小さな電子部品全数点加えるだけでその伝達比
の低下による電流検出信号の波形のひずみを十分に補償
できるので、全体的に装置を小型化できると共に、電力
変換装置の検出電流による制御を正確に行うことが出来
る。
なる場合について述べ友が、検出電流が右上りの傾斜部
を有する波形であっても、その傾斜がかなり緩やかな場
合には非常に精度の高い比較器が必要となり、またノイ
ズなどによって動作が不安定かつ不正確になるので、こ
の様な場合にも本発明は非常に有効である５、〔発明の
効果〕 以上述べたように本発明によれば、変流器を小型化し次
ことによるその１次、２次間の伝達比の低下が大きくな
っても、小さな電子部品全数点加えるだけでその伝達比
の低下による電流検出信号の波形のひずみを十分に補償
できるので、全体的に装置を小型化できると共に、電力
変換装置の検出電流による制御を正確に行うことが出来
る。
第１図及び第２図は本発明に係る電力変換装置の異なる
実施例を示す図、第６図は電力変換装ｗ／Ｌｔ説明する
ための波形金示す図、第４図は従来の電力変換装置金示
す図である。 １．２・・・直流入力端子 ６・・・インバータ部４
・・・整流平滑回路 ５．６・・・出力端子７・
・・電圧検出回路 ８・・・制御回路９・・・を
流口出回路 １０・・・駆動回路１１・・・比較
器 日本電信電話株式会社 （Ｄ） −→七力電チ糺
実施例を示す図、第６図は電力変換装ｗ／Ｌｔ説明する
ための波形金示す図、第４図は従来の電力変換装置金示
す図である。 １．２・・・直流入力端子 ６・・・インバータ部４
・・・整流平滑回路 ５．６・・・出力端子７・
・・電圧検出回路 ８・・・制御回路９・・・を
流口出回路 １０・・・駆動回路１１・・・比較
器 日本電信電話株式会社 （Ｄ） −→七力電チ糺
Claims (1)
- 時間の経過と共に上昇する傾斜部を有する波形の電流を
断続的に生ずるインバータ部、前記電流を検出する変流
器を少くとも備えた電流検出回路、及び前記電流の電流
検出信号が設定レベルを超えるとき前記インバータ部の
出力を制限するよう制御する機能を少くとも有する制御
回路を備えた電力変換装置において、前記電流検出回路
がその変流器を流れる励磁電流に起因する伝達比の低下
を補償するための検出電流積分回路、及び前記インバー
タ部の動作周波数と同期して前記検出電流積分回路の積
分値をクリアするスイッチを備え、前記検出電流積分回
路の両端の電圧を前記電流検出信号とすることを特徴と
する電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15151785A JPS6216073A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15151785A JPS6216073A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6216073A true JPS6216073A (ja) | 1987-01-24 |
| JPH0345984B2 JPH0345984B2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=15520237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15151785A Granted JPS6216073A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6216073A (ja) |
Cited By (18)
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-
1985
- 1985-07-10 JP JP15151785A patent/JPS6216073A/ja active Granted
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