JPS6318971A - インバ−タ制御ア−ク用電源回路 - Google Patents

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、インバータ制御アーク溶接機やインバータ制
御プラズマ切断機に用いらねるインバータ制御アーク用
電源回路に関するものである。

〔発明の背景〕

インバータ制御アーク用電源回路は、これまでのサイリ
スタ方式に比べて大幅な小形、高性能化が実現できた画
期的方式であり、第２図に示すように構成されている。

すなわち、商用交流電源を入力側整流回路１で直流とし
、これをインバータ回路２で数ｋ　Ｈｚ〜数１０ｋＨｚ
の交流に変換して変圧器３に与え、溶接、切断に適した
電圧に変換してから出力側整流回路４に与え、その直流
出力を負荷（図示せず）に供給し、アーク溶接やプラズ
マ切断を行うものである。この場合、前記インバータ回
路２は出力電流検出信号によりフィードバック制御され
るが、従来は、図示するように出力側整流回路４の出力
側（出力直流回路、）にシャント５を設け、その電圧を
増幅器６で増幅して前記出力電流検出信号（フィードバ
ック信号）としてインバータ回路２に与え、これをフィ
ードバック制御して所望の特性（主として定電流特性）
を得るようにしていた。

しかしながら上述従来回路では、出力直流回路にシャン
ト５を設けることで出力電流検出信号を得るようにして
いる。このため、シャント５によりて平滑化された直流
電流が検出できるという利点をもつが、反面、シャント
５はノイズの多い信号を検出することになシ、しかもそ
の検出信号は微小であり、これを増幅するので、得られ
る出力電流検出信号はノイズの影響を受けやすい。特に
、この種の電源回路はノイズが多く取シ扱いの荒い溶接
、切断現場で用いられるので、ノイズ対策は重要改善項
目であった。

またインバータ制御によるパルス幅が変化すると、安定
に出力電流が検出できず、制御が不安定となった。

〔発明の目的〕

本発明は上述したような実情に鑑みてなされたもので、
ノイズの影響を受けにくく、安定したインバータフィー
ドバック制御が可能なインバータ制御アーク用電源回路
を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明回路は、インバータ回路出力側の変圧器と出力側
整流回路との間の通電路、すなわちインバータ周波数（
数ｋＨｚ〜数１０ｋＨｚ）の出力交流回路にカレントト
ランスを設けることによシ、出力電流を出力交流回路か
ら絶縁して検出でき、かつ動作周波数が高くリアクタン
ス分の大きいことを利用し、カレントトランスの出力電
圧を大きくしてインバータ回路へのフィードバック信号
を得るのに増幅を不要とし、またカレントトランスの出
力電圧のピーク値を検出し、これに基づきフィードバッ
ク信号を与えてインバータ制御によるパルス幅変化の影
響をなくし、上述目的を達成するようにしたものである
。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明によるインバータ制御アーク用電源回路の一実
施例を示す図で、この第１図において第２図と同−又は
相当部分に同一符号を付して説明する。まず、図示しな
い商用交流電源（３相２００　Ｖ　）を入力側整流回路
１で直流とし、これをインバータ回路２によ５２０ｋＨ
ｚの交流に変換し、さらに変圧器３で例えば約５０　Ｖ
に降圧して出力側整流回路４によシ直流出力としてアー
クに供給する。以下は従来回路と同様であるが、本発明
では、前記変圧器３と出力側整流回路４の間の通電路（
変圧器３の２次側出力交流回路）にカレントトランス７
を設け、その交流出力電圧を変換回路８により直流電圧
に変換し、インバータ回路２のスイッチングと同期して
スイッチングするスイッチ回路９を介してコンデンサｌ
Ｏに印加する。そしてこのコンデンサ１０の電圧を出力
電流検出信号（フィードバック信号としてインバータ回
路２にフィードバックし、必要な制御、例えば定電流制
御を行うものである。

上述本発明回路によれば、出力電流の検出を、出力交流
回路においてカレントトランス７を用いて行っている。

したがってノイズの影響を受けにくい、また、一般にカ
レントトランス７は出力巻線のりアクタンス分に対して
抵抗分が極めて小さいことが必要とされるが、本実施例
では動作周波数が２０ｋｆｌＺと高く、リアクタンスが
大きくなっている。したがってフェライトコアを使用し
、出力巻線を５００ターンとすることによって数１０Ｖ
の出力電圧は充分に得ることができ、出力電流検出信号
（フィードバック信号）としてインバータ回路２に与え
るために増幅を必要としない。

また、インバータ回路２から出力される交流電圧、電流
の波形は、正負の矩形波／４’ルスであってその・ぐル
ス幅は、負荷に対応した出力直流電圧を得るだめの・（
ルス幅制御によシ変動する。したがって出力直流電圧と
無関係に出力直流１！流を検出するためには、カレント
トランス７の交流出力・ぐルス波形のピーク値を検出す
ることが必要である。

このため変換回路８によシ得られる直流電圧は動作周波
数（インバータ周波数）に対応した時定数を持つことが
必要で、本実施例では１００μ５程度の時定数としてい
る。この結果、変換回路８によシ得られる直流電圧はそ
の時定数により変動するので、そのレベルをピックアッ
プするため、本実施例ではインバータ回路２による１パ
ルス通電終了直後の約３μＳの間、アナログスイッチ９
をＯＮし、０．０１μＦのコンデンサ１０を充放電して
出力電流検出信号としている。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、一般にインバータ周
波数は比較的高く、したがって動作周波数の高いカレン
トトランスが使用できるので大きな出力電流検出信号が
得られ、従来のように信号増幅の必要がない。また出力
電流の検出を、出力交流回路においてカレントトランス
を用いて行い、インバータ回路に至るまでの出力電流検
出回路が主電流回路から絶縁されており、回路インピー
ダンスも低いので、ノイズ等の外乱に対して極めて安定
であるうさらに、カレントトランスの出力電圧のピーク
値を検出する方式であるので、イン・クータ制御による
・９ルス幅の変化があっても安定に出力電流を検出でき
、制御が安定化するなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明回路の一実施例を示す図、第２図は従来
回路を示す図である。 ２・・・インバータ回路、３・・・変圧器、４・・整流
回路、７・・・カレントトランス、８・・・変換回路、
９・・・スイッチ回路、１０・・・コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、出力電流検出信号によりフィードバック制御される
   インバータ回路で交流電源整流出力を所望の周波数の交
   流に変換して変圧器に与え、溶接、切断に適した電圧に
   変換して整流回路に与え、その直流出力を負荷に供給す
   るインバータ制御アーク用電源回路において、前記変圧
   器及び整流回路間の通電路に設けられたカレントトラン
   スと、このカレントトランスの出力電圧を直流電圧に変
   換する変換回路と、前記インバータ回路のスイッチング
   に同期してスイッチングするスイッチ回路と、このスイ
   ッチ回路を介して前記変換回路からの直流電圧が印加さ
   れるコンデンサとを備え、このコンデンサの電圧を前記
   出力電流検出信号として前記インバータ回路に与えるこ
   とを特徴とするインバータ制御アーク用電源回路。