JPS63117660A - 補助電源装置 - Google Patents
補助電源装置Info
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- JPS63117660A JPS63117660A JP26322286A JP26322286A JPS63117660A JP S63117660 A JPS63117660 A JP S63117660A JP 26322286 A JP26322286 A JP 26322286A JP 26322286 A JP26322286 A JP 26322286A JP S63117660 A JPS63117660 A JP S63117660A
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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〕
この発明は、直流高圧架線を電源として低圧の交流電源
あるいは直流電源を得る補助電源装置に関するものであ
る。
あるいは直流電源を得る補助電源装置に関するものであ
る。
第７図に例えば特開昭５６−１２８６６号公報に示され
た従来の車両用の補助電源装置を簡素化して示した回路
図でめジ、図において、１に直流電源、２に直流高速度
遮断器、乙に入力用直流リアクトル、４に入力用フィル
タコンデンサ（平滑用コンデンサ）、５にチョッパ用ス
イッチング素子で、例えばゲートターンオフサイリスタ
（以下、Ｇ ’１’ ０サイリスタという）とダイオー
ドとの逆並列回路からなり、６にチョッパ用フライホイ
ールダイオード、７にチョッパ出力用直流リアクトル、
８は出力側フィルタコンデンサとしてのテヨツパ出力用
フィルタコンデンサ、９はフィルタコンデンサ４．スイ
ッチング素子５．フライホイールダイオード６、直流リ
アクトル７およびフィルタコンデンサ８からなるチョッ
パ回路、１０にスイッチング素子１０ａ〜１０ｆで構成
される３相ブリツジインバータ、１１はインバータ用変
圧器、１２は又流負荷である。
た従来の車両用の補助電源装置を簡素化して示した回路
図でめジ、図において、１に直流電源、２に直流高速度
遮断器、乙に入力用直流リアクトル、４に入力用フィル
タコンデンサ（平滑用コンデンサ）、５にチョッパ用ス
イッチング素子で、例えばゲートターンオフサイリスタ
（以下、Ｇ ’１’ ０サイリスタという）とダイオー
ドとの逆並列回路からなり、６にチョッパ用フライホイ
ールダイオード、７にチョッパ出力用直流リアクトル、
８は出力側フィルタコンデンサとしてのテヨツパ出力用
フィルタコンデンサ、９はフィルタコンデンサ４．スイ
ッチング素子５．フライホイールダイオード６、直流リ
アクトル７およびフィルタコンデンサ８からなるチョッ
パ回路、１０にスイッチング素子１０ａ〜１０ｆで構成
される３相ブリツジインバータ、１１はインバータ用変
圧器、１２は又流負荷である。
次に動作について説明する。直流高速度遮断器２が投入
さｎると、直流電源１の電圧は直流リアクトル６を経由
してフィルタコンデンサ４に印加さｎる。そして、スイ
ッチング素子５は、第７図には示さｎていない通流率制
御装置からの指令に従い、例えば交流負荷１２の電圧が
一定電圧となるような通流率でチョッパ動作する。なお
、このチョッパ動作時のタイミングチャートに第８図に
示す。第８図において、スイッチング素子５がオンの期
間には、フライホイールダイオード６に印加される電圧
にフィルタコンデンサ４の電圧とほぼ同じ値となり、こ
の時、直流リアクトル７にはフライホイールダイオード
６の電圧とフィルタコンデンサ８の電圧との差電圧が印
加されるため、直流リアクトル７の電流は増加する。続
いて、スイッチング素子５がオフすると、それまで直流
リアクトル７に流ｎていた電流に、直流リアクトル７→
フイルタコンデンサ８およびインバータ１０→７ライホ
イールダイオード６という経路で還流する。そして、直
流リアクトル７にはフィルタコンデンサ８の電圧とほぼ
同じ電圧が印加さｎｌこのため、直流リアクトル７の電
流に減少する。−万、インバータ１０ｒｃ、フィルタコ
ンデンサ８を電源とする３相ブリツジインバータとして
動作し、インバータ１０からの変流電流に、変圧器１１
により昇圧あるいは降圧絶縁さｆｌ、 ３相交流電源と
して又流負荷１２に供給される。
さｎると、直流電源１の電圧は直流リアクトル６を経由
してフィルタコンデンサ４に印加さｎる。そして、スイ
ッチング素子５は、第７図には示さｎていない通流率制
御装置からの指令に従い、例えば交流負荷１２の電圧が
一定電圧となるような通流率でチョッパ動作する。なお
、このチョッパ動作時のタイミングチャートに第８図に
示す。第８図において、スイッチング素子５がオンの期
間には、フライホイールダイオード６に印加される電圧
にフィルタコンデンサ４の電圧とほぼ同じ値となり、こ
の時、直流リアクトル７にはフライホイールダイオード
６の電圧とフィルタコンデンサ８の電圧との差電圧が印
加されるため、直流リアクトル７の電流は増加する。続
いて、スイッチング素子５がオフすると、それまで直流
リアクトル７に流ｎていた電流に、直流リアクトル７→
フイルタコンデンサ８およびインバータ１０→７ライホ
イールダイオード６という経路で還流する。そして、直
流リアクトル７にはフィルタコンデンサ８の電圧とほぼ
同じ電圧が印加さｎｌこのため、直流リアクトル７の電
流に減少する。−万、インバータ１０ｒｃ、フィルタコ
ンデンサ８を電源とする３相ブリツジインバータとして
動作し、インバータ１０からの変流電流に、変圧器１１
により昇圧あるいは降圧絶縁さｆｌ、 ３相交流電源と
して又流負荷１２に供給される。
従来の補助電源装置に以上のように構成されているので
、チョッパ回路１０のスイッチング素子５が誤動作した
り、あ右いに故障してオンしたままの状態になると、第
８図に示すようにチョッパ回路１０の出力電圧に急激に
上昇し、インバータ１０及び負荷１２全破損してしまう
危険があるなどの問題点があった。
、チョッパ回路１０のスイッチング素子５が誤動作した
り、あ右いに故障してオンしたままの状態になると、第
８図に示すようにチョッパ回路１０の出力電圧に急激に
上昇し、インバータ１０及び負荷１２全破損してしまう
危険があるなどの問題点があった。
この発明に上記のような問題点を解消するためになさｎ
たもので、スイッチング素子が故障しても、チョッパ回
路の出力電圧の上昇を押え、負荷側へ悪影譬ヲ及ぼさな
いように保護できる補助電源装置を得ることを目的とす
る。
たもので、スイッチング素子が故障しても、チョッパ回
路の出力電圧の上昇を押え、負荷側へ悪影譬ヲ及ぼさな
いように保護できる補助電源装置を得ることを目的とす
る。
この発明に係る補助電源装置に、直流電源からの電圧を
、出力側にフィルタコンデンサを有するチョッパ回路に
よって降圧する補助電源装置において、チョッパが故障
したときの上記チョッパ回路出力電圧の電圧上昇を防止
すべく、上記フィルタコンデンサと並列に高速スイッチ
ング素子全接続するとともに、チョッパ回路の出力電圧
を検出する第１の電圧検出回路および上記高速スイッチ
ング素子の両端の電圧を検出する第２の電圧検出回路全
役け、これら両型圧検出回路のいずれかから、過電圧と
いう信号が出次ときに、高速スイッチング素子を点弧さ
せるように構成したものである０ 〔作用〕 この発明におけるｗｃｌの電圧検出回路ま念に第２の電
圧検出回路はチョッパ回路の出力電圧が過電圧であるこ
とを検出すると、その検出出力にもとづき上記チョッパ
回路のフィルタコンデンサに並列接続したチョッパ回路
短絡用の高速スイッチング素子を点弧し、これによって
直流高圧電源回路に過電流を流し、高速度遮断器を自己
トリップして、インバータおよび負荷を保護する。
、出力側にフィルタコンデンサを有するチョッパ回路に
よって降圧する補助電源装置において、チョッパが故障
したときの上記チョッパ回路出力電圧の電圧上昇を防止
すべく、上記フィルタコンデンサと並列に高速スイッチ
ング素子全接続するとともに、チョッパ回路の出力電圧
を検出する第１の電圧検出回路および上記高速スイッチ
ング素子の両端の電圧を検出する第２の電圧検出回路全
役け、これら両型圧検出回路のいずれかから、過電圧と
いう信号が出次ときに、高速スイッチング素子を点弧さ
せるように構成したものである０ 〔作用〕 この発明におけるｗｃｌの電圧検出回路ま念に第２の電
圧検出回路はチョッパ回路の出力電圧が過電圧であるこ
とを検出すると、その検出出力にもとづき上記チョッパ
回路のフィルタコンデンサに並列接続したチョッパ回路
短絡用の高速スイッチング素子を点弧し、これによって
直流高圧電源回路に過電流を流し、高速度遮断器を自己
トリップして、インバータおよび負荷を保護する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は特に車両用の補助電源装置を示す回路図であり、第
１図において、１は直流高圧電源としての直流電源、２
に直流高速度遮断器、６は入力用直流リアクトル、４に
入力用フィルタコンデンサ、５にフィルタコンデンサ４
に接続されたチョッパ用スイッチング素子、６にチョッ
パ用フライホイールダイオード、７にリップル電流を低
減するためのチョッパ出力用直流リアクトル、８ｈｘ圧
全全平滑化るための出力側フィルタコンデンサとしての
チョッパ出力用フィルタコンデンサ、９にフィルタコン
デンサ４．スイッチング素子５゜フライホイールダイオ
ード６、直流リアクトル７およびフィルタコンデンサ８
からなるチョッパ回路、１４はフィルタコンデンサ８と
並列に接続さｎた短絡用高速スイッチング素子、１５は
負荷、１６にフィルタコンデンサ８の電圧を検出する第
１の電圧検出回路、１７に検出電圧が設定値を超えない
かどうか全監視する電圧監視回路、１８は高速スイッチ
ング素子１４の両端電圧を検出する第２の電圧検出回路
、１９は第１．第２の電圧検出回路１７．１８より過電
圧という信号が出力さｎたときに、その信号を受けて短
絡用高速スイッチング素子１４をオンさせる点弧回路で
ある。
図は特に車両用の補助電源装置を示す回路図であり、第
１図において、１は直流高圧電源としての直流電源、２
に直流高速度遮断器、６は入力用直流リアクトル、４に
入力用フィルタコンデンサ、５にフィルタコンデンサ４
に接続されたチョッパ用スイッチング素子、６にチョッ
パ用フライホイールダイオード、７にリップル電流を低
減するためのチョッパ出力用直流リアクトル、８ｈｘ圧
全全平滑化るための出力側フィルタコンデンサとしての
チョッパ出力用フィルタコンデンサ、９にフィルタコン
デンサ４．スイッチング素子５゜フライホイールダイオ
ード６、直流リアクトル７およびフィルタコンデンサ８
からなるチョッパ回路、１４はフィルタコンデンサ８と
並列に接続さｎた短絡用高速スイッチング素子、１５は
負荷、１６にフィルタコンデンサ８の電圧を検出する第
１の電圧検出回路、１７に検出電圧が設定値を超えない
かどうか全監視する電圧監視回路、１８は高速スイッチ
ング素子１４の両端電圧を検出する第２の電圧検出回路
、１９は第１．第２の電圧検出回路１７．１８より過電
圧という信号が出力さｎたときに、その信号を受けて短
絡用高速スイッチング素子１４をオンさせる点弧回路で
ある。
次に動作について説明する。直流高速度遮断器２が投入
さｎると、直流電源１の電圧は直流リアクトル６を経由
してフィルタコンデンサ４に印加される。そして、スイ
ッチング素子５は、第８図に示すように、適当に制御さ
ｎた通流率α〔オン期間／（オン＋オフ）期間〕でオン
オフする０これにより、フライホイールダイオード６、
直流リアクトル７およびフィルタコンデンサ８には、従
来例の場合と同様に、そｎぞれ図示するような電圧、を
流が流れる。この場合において、第２図に示すように、
万が−、スイッチング素子５が故障してオンしたままに
なると、チョッパ回路９の出力電圧（フィルタコンデン
サ８の電圧）に急激に上昇する。このとき、第３図に示
すように、その出力電圧が上昇し、第１の電圧検出回路
１６０設定値ｖｐｌをこえると、電圧監視回路１７より
過電圧という信号が、高速スイッチング素子１４の点弧
回路１９に入力され、この点弧回路１９よジ高速スイッ
チング素子１４ｔ−オンさせる信号が出力される。した
がって、高速スイッチング素子１４がオンし、チョッパ
回路９の出力側が短絡される０このように高速スイッチ
ング素子１４がオンし、チョッパ回路９の出力側が短絡
されると、チョッパ回路９に過電流が流れ、さらに直流
高速度遮断器２にも、第４図に示すように急激に過電流
が流れる。そして直流高速度遮断器２が自己トリップす
る電流値Ｉｐに達すると、この直流高速度遮断器２がオ
フし、直流電源１からチョッパ回路９への給電をストッ
プさせる。第５図は高速スイッチング素子１４がオンし
てからの、チョッパ回路９の出力電圧の挙動を示したも
のでアリ、高速スイッチング素子１４がオンし、チョッ
パ回路９の出力側が短絡されると、補助電源装置内に過
電流が流ｎ１すぐに直流高速度遮断器２がオフし、直流
電源１からの給電がなくなり、チョッパ回路９の出力電
圧は低下する。このように、スイッチング素子５が故障
して、チョッパ回路９の出力電圧が上昇しても、上記の
ように、その出力電圧の上昇を押えることができるので
、負荷１５を保護することができる０ ’Ｊ ｆｃｓ
もし万が一１電圧検出回路１６が故障しても、第３図に
示すように、フィルタコンデンサ８と並列に接続された
高速スイッチング素子１４の両端電圧を監視する第２の
電圧検出回路１８により、チョッパ回路９の出力過電圧
を検出することができる。そしてこの第２の電圧検出回
路１８よりチョッパ回路９の出力電圧が第３図に示す設
定値Ｖｐ２ｔ”超えたという信号全スイッチング素子１
４の点弧回路１９に入力することにより点弧回路１９か
ら高速スイッチング素子１４をオンさせる信号を出力さ
せることができ、高速スイッチング素子１４１＆：オン
させることにより、上記同様に負荷１５を過電圧から保
護することができる。
さｎると、直流電源１の電圧は直流リアクトル６を経由
してフィルタコンデンサ４に印加される。そして、スイ
ッチング素子５は、第８図に示すように、適当に制御さ
ｎた通流率α〔オン期間／（オン＋オフ）期間〕でオン
オフする０これにより、フライホイールダイオード６、
直流リアクトル７およびフィルタコンデンサ８には、従
来例の場合と同様に、そｎぞれ図示するような電圧、を
流が流れる。この場合において、第２図に示すように、
万が−、スイッチング素子５が故障してオンしたままに
なると、チョッパ回路９の出力電圧（フィルタコンデン
サ８の電圧）に急激に上昇する。このとき、第３図に示
すように、その出力電圧が上昇し、第１の電圧検出回路
１６０設定値ｖｐｌをこえると、電圧監視回路１７より
過電圧という信号が、高速スイッチング素子１４の点弧
回路１９に入力され、この点弧回路１９よジ高速スイッ
チング素子１４ｔ−オンさせる信号が出力される。した
がって、高速スイッチング素子１４がオンし、チョッパ
回路９の出力側が短絡される０このように高速スイッチ
ング素子１４がオンし、チョッパ回路９の出力側が短絡
されると、チョッパ回路９に過電流が流れ、さらに直流
高速度遮断器２にも、第４図に示すように急激に過電流
が流れる。そして直流高速度遮断器２が自己トリップす
る電流値Ｉｐに達すると、この直流高速度遮断器２がオ
フし、直流電源１からチョッパ回路９への給電をストッ
プさせる。第５図は高速スイッチング素子１４がオンし
てからの、チョッパ回路９の出力電圧の挙動を示したも
のでアリ、高速スイッチング素子１４がオンし、チョッ
パ回路９の出力側が短絡されると、補助電源装置内に過
電流が流ｎ１すぐに直流高速度遮断器２がオフし、直流
電源１からの給電がなくなり、チョッパ回路９の出力電
圧は低下する。このように、スイッチング素子５が故障
して、チョッパ回路９の出力電圧が上昇しても、上記の
ように、その出力電圧の上昇を押えることができるので
、負荷１５を保護することができる０ ’Ｊ ｆｃｓ
もし万が一１電圧検出回路１６が故障しても、第３図に
示すように、フィルタコンデンサ８と並列に接続された
高速スイッチング素子１４の両端電圧を監視する第２の
電圧検出回路１８により、チョッパ回路９の出力過電圧
を検出することができる。そしてこの第２の電圧検出回
路１８よりチョッパ回路９の出力電圧が第３図に示す設
定値Ｖｐ２ｔ”超えたという信号全スイッチング素子１
４の点弧回路１９に入力することにより点弧回路１９か
ら高速スイッチング素子１４をオンさせる信号を出力さ
せることができ、高速スイッチング素子１４１＆：オン
させることにより、上記同様に負荷１５を過電圧から保
護することができる。
なお、上記実施例でに、低圧直流出力の車両用のＮｉ助
電源装置を示したが、第６図に示すように、フィルタコ
ンデンサ８に、従来例と同様にインバータ１０および変
圧器１１を介して交流負荷１２を接続するようにしても
よく、この場合にも、上記実施例と同様の効果を奏する
。
電源装置を示したが、第６図に示すように、フィルタコ
ンデンサ８に、従来例と同様にインバータ１０および変
圧器１１を介して交流負荷１２を接続するようにしても
よく、この場合にも、上記実施例と同様の効果を奏する
。
以上のように、この発明によｎば、チョッパ回路のフィ
ルタコンデンサと並列に高速スイッチング素子全接続す
るとともに、チョッパ回路の出力電圧を検出する第１の
電圧検出回路および上記高速スイッチング素子の両端の
電圧全検出する第２の電圧検出回路を設け、これらの両
型圧検出回路のいずれかより過電圧という信号が出力さ
ｎたときに、高速スイッチング素子全点弧させるように
構成したので、この点弧により直流高圧電源回路に過電
流を流して、高速度遮断器ヲトリップすることができ、
こｎによって、インバータおよび負荷を保護することが
できるものが得られる効果がある。
ルタコンデンサと並列に高速スイッチング素子全接続す
るとともに、チョッパ回路の出力電圧を検出する第１の
電圧検出回路および上記高速スイッチング素子の両端の
電圧全検出する第２の電圧検出回路を設け、これらの両
型圧検出回路のいずれかより過電圧という信号が出力さ
ｎたときに、高速スイッチング素子全点弧させるように
構成したので、この点弧により直流高圧電源回路に過電
流を流して、高速度遮断器ヲトリップすることができ、
こｎによって、インバータおよび負荷を保護することが
できるものが得られる効果がある。
第１図にこの発明の一実施例による補助電源装置を示す
回路図、第２図に第１図の回路各部の信号タイミングチ
ャート、第３図にチョッパ回路の出力電圧の挙動を示す
グラフを示す図、第４図は直流高速度遮断器に流れる電
流の挙動を示すグラフを示す図、第５図は高速スイッチ
ング素子のオン、オフ時におけるチョッパ回路の出力電
圧の挙動を示すグラフを示す図、第６図はこの発明の他
の実施例による補助電源装置を示す回路図、第７図は従
来の補助電源装置を示す回路図、第８図は第７図に示す
回路各部の信号のタイミングチャートである。 １は直流高圧電源としての直流電源、８にフィルタコン
デンサ、９にチョッパ回路、１４に高速スイッチング素
子、１６に第１の電圧検出回路、１７に制御回路、１８
に第２の電圧検出回路、１９は点弧回路。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 （外２名） 第１図 第６図 １６ １了 １９ 第２図 ＩＩＳ図 第４図 第５図 第７図 第８図
回路図、第２図に第１図の回路各部の信号タイミングチ
ャート、第３図にチョッパ回路の出力電圧の挙動を示す
グラフを示す図、第４図は直流高速度遮断器に流れる電
流の挙動を示すグラフを示す図、第５図は高速スイッチ
ング素子のオン、オフ時におけるチョッパ回路の出力電
圧の挙動を示すグラフを示す図、第６図はこの発明の他
の実施例による補助電源装置を示す回路図、第７図は従
来の補助電源装置を示す回路図、第８図は第７図に示す
回路各部の信号のタイミングチャートである。 １は直流高圧電源としての直流電源、８にフィルタコン
デンサ、９にチョッパ回路、１４に高速スイッチング素
子、１６に第１の電圧検出回路、１７に制御回路、１８
に第２の電圧検出回路、１９は点弧回路。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 （外２名） 第１図 第６図 １６ １了 １９ 第２図 ＩＩＳ図 第４図 第５図 第７図 第８図
Claims (3)
- （１）直流高圧電源からの電圧を降圧して負荷に供給す
るフィルタコンデンサを有するチョッパ回路と、上記フ
ィルタコンデンサと並列に接続されたチョッパ回路短絡
用の高速スイツチング素子と、上記フィルタコンデンサ
の両端電圧を検出する第１の電圧検出回路と、上記高速
スイッチング素子の両端電圧を検出する第２の電圧検出
回路と、上記チョッパ回路の出力が過電圧になつたとき
に、上記第１の電圧検出回路または第２電圧検出回路の
検出出力により、上記高速スイッチング素子を点弧させ
る点弧回路とを備えた補助電源装置。 - （２）高速スイッチング素子の点弧時にチョッパ回路に
流れる短絡電流を、直流高圧電源回路中の直流高速度遮
断器により遮断するようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の補助電源装置。 - （３）チョッパ回路の出力側にインバータ回路を含む負
荷が接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の補助電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26322286A JPS63117660A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 補助電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26322286A JPS63117660A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 補助電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117660A true JPS63117660A (ja) | 1988-05-21 |
Family
ID=17386477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26322286A Pending JPS63117660A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 補助電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63117660A (ja) |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP26322286A patent/JPS63117660A/ja active Pending
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