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JP2000188876A - コンバータ - Google Patents

コンバータ

Info

Publication number
JP2000188876A
JP2000188876A JP10364561A JP36456198A JP2000188876A JP 2000188876 A JP2000188876 A JP 2000188876A JP 10364561 A JP10364561 A JP 10364561A JP 36456198 A JP36456198 A JP 36456198A JP 2000188876 A JP2000188876 A JP 2000188876A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
control circuit
output
switching element
waveform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10364561A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Kitaizumi
武 北泉
Shinichiro Sumiyoshi
眞一郎 住吉
Takaaki Okude
隆昭 奥出
Masaharu Ohashi
正治 大橋
Hideki Omori
英樹 大森
Kiyoshi Izaki
潔 井崎
Tadashi Sadahira
匡史 貞平
Kenji Ito
謙次 伊藤
Taketoshi Sato
武年 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP10364561A priority Critical patent/JP2000188876A/ja
Publication of JP2000188876A publication Critical patent/JP2000188876A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のコンバータは、出力電流の波形が正弦
波から歪んでいるものであり、電力供給装置としての品
質に問題を有しているものである。 【解決手段】 スイッチング素子3の駆動を、電流モニ
タ9の情報を受けてスイッチング素子3を制御する信号
を発生する制御回路8と、高周波トランス4の一次側の
共振電圧を検出する共振電圧検出回路14の情報とによ
って補助制御回路15がフィードバック制御することに
よって出力電流の歪みの少ないコンバータとしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流の入力電力を
接続した負荷あるいは配電系統に適合するように変換し
て負荷に電力を供給するコンバータに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来使用しているコンバータの一例を図
14を用いて説明する。コンバータ1は、太陽電池等の
直流電源11を入力として負荷12に例えば60Hzの
商用交流に変換して供給している。コンバータ1は、高
周波インバータ2と、高周波トランス4と、半波倍電圧
整流回路6と、正負変換回路7と、フィルタ13と、ノ
イズフィルタ10と、負荷に供給する電流を検知する電
流モニタ9と、前記各回路のスイッチング素子の導通時
間を制御する制御回路8を有している。
【0003】高周波インバータ2は、高周波トランス4
の1次巻線4aに接続した共振コンデンサと、IGBT
とダイオードで構成したスイッチング素子3と、直流電
源11に並列に接続した平滑コンデンサとを有してい
る。半波倍電圧整流回路16は、ダイオードとコンデン
サによって構成している。また正負変換回路7は、スイ
ッチング手段として4個のスイッチング素子7a、7
b、7c、7dによって構成しており、制御回路8の指
令によって動作している。制御回路8は、電流モニタ9
が検出している電流が所定の波形になるように、スイッ
チング素子3のスイッチング動作を制御し、また出力電
流の極性に従って、正負変換回路7のスイッチング素子
7a〜7dを制御する。この際、スイッチング素子7
a、7dと7b、7cとが対になって導通する。
【0004】次に、コンバータの動作を説明する。図示
していないスイッチをを入れると、スイッチング素子3
が駆動して、直流電源11の直流入力を、高周波に変換
して高周波トランス4の1次巻線4aに供給する。高周
波トランス4の2次巻線には、前記1次巻線に供給され
ている高周波電圧と相似の高周波電圧が発生し、半波倍
電圧整流回路6はこの高周波電圧を倍電圧整流する。つ
まり半波倍電圧整流回路6は、スイッチング素子3が非
導通時にコンデンサ6aを充電し、高周波トランス4の
2次巻き線4bの極性が変化した際に、高周波トランス
4の出力電力に加えて、前記充電済みのコンデンサ6a
の充電電圧を負荷12に対して出力するものである。こ
のとき高周波トランス4のリーケージインダクタンス
と、ノイズフィルタ10中のコイルとは限流チョークと
して働くため、負荷電流は定電流となる。ここで、前記
したように制御回路8はスイッチング素子3を120H
zで低周波変調をした高周波で導通制御している。高周
波トランス4の二次側には包絡線が120Hzの脈流が
発生する。この電流は正負変換回路7で60Hzの低周
波電流Ioに変換される。この時、制御回路8の制御信
号は発振回路16からスイッチング素子3に伝達されて
いる。
【0005】図15は前記構成のコンバータの各部の動
作波形を示している。図中のIcは、スイッチング素子
3に流れるコレクタ電流の波形を示している。Vceは、
スイッチング素子3のコレクターエミッタ間の電圧を商
用周波数のレンジで示している。スイッチング素子3は
20kHz〜50kHzで動作しており、図11のIc
とVceが示している波形は包絡線を示している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のコンバ
ータは図15に示しているように出力電流Ioの波形が
正弦波から歪んでいるものである。つまり、電力供給装
置としての品質に問題を有しているものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような従来
の構成が有している課題を解決するもので、コンバータ
の出力電流を電流歪み率の優れた波形とするために、共
振電圧検出回路と電流モニタを併用してフィードバック
制御するようにして、安定な瞬時制御が行え、波形歪み
の少ないコンバータとしているものである。
【0008】
【発明の実施の形態】請求項1に記載した発明は、スイ
ッチング素子の駆動を、電流モニタの情報を受けてスイ
ッチング素子を制御する信号を発生する制御回路と、高
周波トランスの一次側の共振電圧を検出する共振電圧検
出回路の情報とによって補助制御回路がフィードバック
制御することによって出力電流の歪みの少ないコンバー
タとしている。
【0009】請求項2に記載した発明は、共振電圧検出
回路によるフィードバック制御を電流モニタによるフィ
ードバック制御の100倍以上の速度で行うことによっ
て、出力電流の歪みの少ないコンバータとしている。
【0010】請求項3に記載した発明は、制御回路は正
負変換回路の出力電流が零付近で前記正負変換回路のス
イッチングを停止させるように制御して、零電流付近で
の波形の歪みを抑えるコンバータとしている。
【0011】請求項4に記載した発明は、制御回路は正
負変換回路は出力電流が零付近で前記正負変換回路をP
WM制御して、零電流付近での波形の歪みを抑えるコン
バータとしている。
【0012】請求項5に記載した発明は、制御回路は正
負変換回路の出力電流が零付近で発振回路を停止させる
ように制御して、波形の歪みが少なく、スイッチング損
失の少ない効率の高いコンバータとしている。
【0013】請求項6に記載した発明は、制御回路はス
イッチング素子の出力波形が常に一定値以上となるいよ
うに制御するようにして、動作の安定したコンバータと
している。
【0014】請求項7に記載した発明は、制御回路は電
流モニタで検出した信号を基準値と比較して、常に基準
値となるように補助制御回路に対して制御信号を供給す
るようにして、更に波形の歪みの少ないコンバータとし
ている。
【0015】
【実施例】(実施例1)以下本発明の実施例について説
明する。図1は本実施例のコンバータの構成を説明する
ブロック図である。コンバータ1は太陽電池等を使用し
た直流電源11の出力を例えば60Hzの商用周波数に
変換して負荷12に供給している。コンバータ1は、高
周波インバータ2と、高周波トランス4と、半波倍電圧
整流回路6と、正負変換回路7と、フィルタ13と、ノ
イズフィルタ10と、電流モニタ9と、制御回路8と、
共振電圧検出回路14と、補助制御回路15と、発振回
路16を備えている。
【0016】高周波インバータ2は、高周波トランス4
の1次巻線4aに接続した共振コンデンサ20と、IG
BTとダイオードによって構成したスイッチング素子3
と、直流電源11に並列に接続した平滑コンデンサ21
とを有している。半波倍電圧整流回路6はダイオードと
コンデンサを備えており、正負変換回路7は4個のスイ
ッチング素子7a、7b、7c、7dを備えている。正
負変換回路7の出力は、ノイズフィルタ10を介して負
荷12に供給するようにしている。前記ノイズフィルタ
10と、負荷12との間には正負変換回路7の出力電流
の波形をモニターする電流トランスで構成した電流モニ
タ9を配置している。電流モニタ9が検知している出力
電流I0の波形の情報は、制御回路8に伝達されてい
る。制御回路8はこの電流モニタ9の波形の情報に基づ
いて正負変換回路7を構成する4個のスイッチング素子
7a〜7dをオンオフ制御している。同時に、前記電流
モニタ9の波形の情報を補助制御回路15に伝達してい
る。
【0017】また共振電圧検出回路14は、ピークホー
ルド回路によって構成しており、スイッチング素子3と
共振コンデンサ20の接続点の共振電圧を検出して、こ
の情報を前記補助制御回路15に伝達している。つま
り、補助制御回路15には、電流モニター9の検知波形
の情報と共振電圧検出回路14の共振電圧の情報とが伝
達されている。こうして補助制御回路15は、スイッチ
ング素子3を駆動する発振回路16を制御しているもの
である。
【0018】発振回路16の発振波形は補助制御回路1
5の出力信号によって決定される。図2は発振回路16
によって駆動されるスイッチング素子3のスイッチング
動作を示す波形である。スイッチング素子3の波形は全
体としてはaに示しているように商用交流の120Hz
の全波正弦波となっている。内部はbに示している高周
波波形となっている。前記商用交流の波形は電流モニタ
9からのフィードバック情報によって決定される。ま
た、前記高周波波形bは共振電圧検出回路14からのフ
ィードバック情報によって決定される。したがって、高
周波トランス4の出力波形は低歪みの高周波電流を含む
商用交流となっている。フィルタ13は前記高周波bの
包絡線aのみを出力し、図3に示す120Hzの商用交
流としている。制御回路8は高周波トランス4によって
伝達された電流が正負変換回路7を通過するときに、正
負変換回路7の駆動タイミングを負荷12に電源を供給
している図示していない系統電圧に同期したタイミング
としている。この結果正負変換回路7の出力は図4に示
しているように図3のdの部分の極性を反転してeに示
している波形とする。つまり、系統の電圧に同期した正
弦波の商用交流となるものである。
【0019】以下本実施例の動作について説明する。前
記したように本実施例では補助制御回路15が制御回路
8の電流モニタ9からのフィードバック情報と共振電圧
検出回路14のフィードバック情報とを受けて発振回路
16を駆動しているものである。このため、図2で説明
したようにスイッチング素子3のスイッチング波形は包
絡線aが商用交流に同期した波形となり内部に高周波b
を含んでいるものである。商用交流aは120Hz程度
であり高周波bは20kHz程度である。つまり、包絡
線aの内部を包絡線aの100倍以上の密度で制御して
いるものである。従って例えば負荷12が変動したりし
てもこの情報が電流モニタ9と共振電圧検出回路14に
よって瞬時に検出できるため出力電流Ioの波形は低歪
みの正弦波の商用交流を維持できるものである。
【0020】以上のように本実施例によれば、直流電源
の入力を受けるスイッチング素子とスイッチング素子の
出力を商用周波数を含む脈流に変換して二次側に伝達す
る高周波トランスと前記高周波トランスの出力を倍電圧
整流する倍電圧整流回路と前記倍電圧整流回路の出力波
形の正の波形を負に変換する正負変換回路と前記正負変
換回路の出力電流波形をモニタする電流モニタと前記電
流モニタの情報を受けて各部を制御する制御回路と前記
高周波トランスの一次側の共振電圧を検出する共振電圧
検出回路と前記共振電圧検出回路の情報と前記制御回路
の出力を受けて前記スイッチング素子を駆動する補助制
御回路と補助制御回路の信号を受けて前記スイッチング
素子に駆動信号を供給する発振回路とを備え、前記補助
制御回路は前記共振電圧検出回路の検知信号と前記制御
回路の出力信号に応じて前記スイッチング素子を駆動す
るようにして、補助制御回路が電流モニタ9と共振電圧
検出回路14との情報をフィードバック制御して出力電
流の歪みの少ないコンバータを実現するものである。
【0021】また、本実施例によれば、直流電源の入力
を受けるスイッチング素子とスイッチング素子の出力を
ほぼ商用周波数を含む脈流に変換して二次側に伝達する
高周波トランスと前記高周波トランスの出力を倍電圧整
流する倍電圧整流回路と前記倍電圧整流回路の出力波形
の正の波形を負に変換する正負変換回路と前記正負変換
回路の出力電流波形をモニタする電流モニタと前記電流
モニタの情報を受けて各部を制御する制御回路と前記高
周波トランスの一次側の共振電圧を検出する共振電圧検
出回路と前記共振電圧検出回路の情報と前記制御回路の
出力を受けて前記スイッチング素子を駆動する補助制御
回路と補助制御回路の信号を受けて前記スイッチング素
子に駆動信号を供給する発振回路とを備え、前記共振電
圧検出回路によるフィードバック制御は前記電流モニタ
によるフィードバック制御の100倍以上の速度を有す
る構成として、出力電流の歪みの少ないコンバータを実
現するものである。
【0022】(実施例2)続いて本発明の第二の実施例
について説明する。図5は本実施例の構成を示すブロッ
ク図である。本実施例では負荷12が接続されている系
統24の電圧を検知する電圧検知手段25を備えてい
る。電圧検知手段25の検知情報は電流モニタ9の検知
情報とともに制御回路8に伝達されている。制御回路8
は図6に示しているIoの0付近での正負変換回路7の
制御方法を工夫しているものである。つまり、前記電圧
検知手段25が検知する商用交流電源24の零点付近を
認識すると正負変換回路7を構成するスイッチング素子
7a〜7dの駆動を停止する。
【0023】図6は実施例1でのコンバータ1の各部の
動作波形を示している。出力電流Ioは零点付近に歪み
を有したものとなっている。この理由は、正負変換回路
7を構成するスイッチング素子7aと7dの対の動作タ
イミングとスイッチング素子7bと7cの対の動作タイ
ミングが丁度0で切り替わる様にしていることに起因す
るものである。即ち、切り替えの瞬間に高周波トランス
4の1次巻線4a側の共振電圧が図6のVceに示してい
るように電圧が0まで絞れないことにより、系統電圧2
4との間に大きな電位差が生じて、過大な出力電流Io
が出力されることに起因するものである。
【0024】本実施例では前記したように、制御回路8
が前記電圧検知手段25が検知する商用交流電源24の
零点付近を認識すると正負変換回路7を構成するスイッ
チング素子7a〜7dの駆動を停止するものである。即
ち、図7に示しているように正負変換回路7を構成する
スイッチング素子7aと7dの対の動作タイミングとス
イッチング素子7bと7cの対の動作タイミングの両方
が丁度0となる期間tを設けているものである。
【0025】この結果図7のIoに示しているように零
付近では歪みの少ない出力電流が得られるものである。
【0026】以上のように本実施例では、制御回路8は
正負変換回路7の出力電流が零付近で前記正負変換回路
7のスイッチング7a〜7dを停止させる様に制御する
ようにして、零電流付近での波形の歪みを抑えるコンバ
ータを実現するものである。
【0027】(実施例3)続いて本発明の第三の実施例
について説明する。図8は本実施例の構成を示すブロッ
ク図である。本実施例ではPWM生成回路30と第二の
発振回路17を使用している。PWM生成回路30は制
御回路8が出力する電圧検知手段25と電流モニタ9の
情報を受けてPWM信号を作成し、第二の発振回路17
に伝達している。第二の発振回路17は正負変換回路7
を構成する4個のスイッチング素子7a〜7dを駆動す
る。
【0028】以下本施例の動作を説明する。制御回路8
は前記電圧検知手段25が検知する商用交流電源24の
零点付近を認識すると、PWM生成回路30にPWM信
号の生成を命令する。PWM生成回路30は生成したP
WM生成信号を正負変換回路7を構成するスイッチング
素子7a〜7dに伝達して駆動する。
【0029】図9はPWM生成回路30が動作した結果
を示す各部の波形を示している。出力電流Ioは零付近
に歪みが生じていないものである。
【0030】以上のように本実施例によれば、制御回路
は正負変換回路は出力電流が零付近で前記正負変換回路
をPWM制御するようにして、零電流付近での波形の歪
みを抑えるコンバータを実現するものである。
【0031】(実施例4)続いて本発明の第四の実施例
について説明する。本実施例では図1に示している制御
回路8が出力する信号を工夫しているものである。即
ち、図10は本実施例の制御回路8が出力している信号
の波形を示している。fは電圧検知手段25または電流
モニタ9の検知波形に基づいて作成した120Hzの商
用周波数の全波正弦波により作成される制御波形を示し
ており、補助制御回路15に出力している。gは同じく
制御回路8が発振回路16に出力しているスタート・ス
トップ信号を示している。スイッチング素子3は発振回
路16からこの信号を受けると期間t2の間は発振を停
止する。つまり、実施例3では零付近で正負変換回路7
の駆動を停止しているが、本実施例ではさらに零付近で
スイッチング素子3の駆動を停止しているものである。
【0032】以上のように本実施例によれば、出力電流
が零となる付近を電流モニタ9により検出し、主制御回
路8の指令により第二の発振回路17により正負変換回
路7のスイッチング素子を停止させるとともに、第一の
発振回路16を停止させ、1次側スイッチング素子3を
停止させる構成とすることにより、スイッチング損失の
少ない高効率なコンバータを実現することが可能とな
る。
【0033】(実施例5)続いて本発明の第5の実施例
について説明する。図11は本実施例の構成を示すブロ
ック図である。本実施例では、リミッタ回路32を設け
ている。リミッタ回路32は、トランジスタ或いはダイ
オード使用して、出力信号がある値より小さくなること
のない信号を供給するものである。リミッタ回路32
は、制御回路8の出力と補助制御回路15との間に接続
している。つまり、制御回路8が電流モニタ9或いは電
圧検知手段25の検知波形に基づいた制御信号を出力す
るときに、補助制御回路15に対してある値より小さい
信号は出力しないようにしているものである。
【0034】図12は本実施例のコンバータ1の各部の
出力波形を示している。図12のaは、制御目標である
基本波形を、bは第一の発振回路16がスイッチング素
子3を駆動する駆動信号を、cはスイッチング素子3が
駆動した結果発生する共振電圧の波形を示している。前
記各実施例で説明したように、補助制御回路15が忠実
に制御回路8からの指令によって、0を含んだ波形とな
る制御信号をスイッチング素子3に対して出力した場合
は、スイッチング素子3には必ずVceという固有の電
圧が存在しているため、スイッチング素子3の出力はこ
のVceより大きいものとなる。このため、前記各実施
例で説明したフィードバック制御を実行した場合には、
0とVceとの間の電圧が誤差として蓄積されるもので
あり、この誤差分があるときにスパイク電圧として放出
されることになる。
【0035】そこで本実施例では、補助制御回路15が
制御回路8の信号をリミッタ回路32を介して受けるよ
うにしているもので、従って補助制御回路15がスイッ
チング素子3を駆動する駆動信号は、ある最小値を有し
たものとなっている。従って図12のcに示しているよ
うに、共振電圧検出回路14が検出する共振電圧の波形
は最小値V3以上のものとなる。従って累積される誤差
分は、非常に小さくなって動作の安定したコンバータを
実現できるものである。
【0036】以上のように本実施例によれば、制御回路
8がリミッタ回路32を使用して、スイッチング素子3
の出力波形が常に一定値以上となるように制御するよう
にして、動作の安定したコンバータを実現するものであ
る。
【0037】(実施例6)次に本発明の第6の実施例に
ついて説明する。図13は本実施例の構成を示すブロッ
ク図である。本実施例では、制御回路8は、基準波発生
手段35と位相比較手段36を備えている。基準波発生
手段35は、スイッチング素子3の出力波形が理想的な
商用周波数の正弦波となるように各瞬時の発生電圧の大
きさを決定しているものである。位相比較手段36は、
電流モニタ9或いは電圧検知手段25の検知位相と前記
基準波発生手段35の位相を比較して、この比較結果の
信号を補助制御回路15に伝達している。つまり、電流
モニタ9或いは電圧検知手段25の検知位相が基準波発
生手段35の位相より遅れている場合には、基準波発生
手段35の出力位相を前記遅れている分だけ進めるもの
である。また、電流モニタ9或いは電圧検知手段25の
検知位相が基準波発生手段35の位相より進んでいる場
合には、基準波発生手段35の出力位相を前記進んでい
る分だけ遅らせるものである。
【0038】以上のような構成として、スイッチング素
子3のスイッチング波形が電流モニタ9或いは電圧検知
手段25のフィードバック情報を受けたものとなって、
出力電流の波形の歪みの少ないコンバータを実現するも
のである。
【0039】
【発明の効果】請求項1に記載した発明は、直流電源の
入力を受けるスイッチング素子とスイッチング素子の出
力を商用周波数を含む脈流に変換して二次側に伝達する
高周波トランスと前記高周波トランスの出力を倍電圧整
流する倍電圧整流回路と前記倍電圧整流回路の出力波形
の正の波形を負に変換する正負変換回路と前記正負変換
回路の出力電流波形をモニタする電流モニタと前記電流
モニタの情報を受けて各部を制御する制御回路と前記高
周波トランスの一次側の共振電圧を検出する共振電圧検
出回路と前記共振電圧検出回路の情報と前記制御回路の
出力を受けて前記スイッチング素子を駆動する補助制御
回路と補助制御回路の信号を受けて前記スイッチング素
子に駆動信号を供給する発振回路とを備え、前記補助制
御回路は前記共振電圧検出回路の検知信号と前記制御回
路の出力信号に応じて前記スイッチング素子を駆動する
構成として、出力電流の歪みの少ないコンバータを実現
するものである。
【0040】請求項2に記載した発明は、直流電源の入
力を受けるスイッチング素子とスイッチング素子の出力
をほぼ商用周波数を含む脈流に変換して二次側に伝達す
る高周波トランスと前記高周波トランスの出力を倍電圧
整流する倍電圧整流回路と前記倍電圧整流回路の出力波
形の正の波形を負に変換する正負変換回路と前記正負変
換回路の出力電流波形をモニタする電流モニタと前記電
流モニタの情報を受けて各部を制御する制御回路と前記
高周波トランスの一次側の共振電圧を検出する共振電圧
検出回路と前記共振電圧検出回路の情報と前記制御回路
の出力を受けて前記スイッチング素子を駆動する補助制
御回路と補助制御回路の信号を受けて前記スイッチング
素子に駆動信号を供給する発振回路とを備え、前記共振
電圧検出回路によるフィードバック制御は前記電流モニ
タによるフィードバック制御の100倍以上の速度を有
している構成として、出力電流の歪みの少ないコンバー
タを実現するものである。
【0041】請求項3に記載した発明は、制御回路は正
負変換回路の出力電流が零付近で前記正負変換回路のス
イッチングを停止させるように制御する構成として、零
電流付近での波形の歪みを抑えるコンバータを実現する
ものである。
【0042】請求項4に記載した発明は、制御回路は正
負変換回路は出力電流が零付近で前記正負変換回路をP
WM制御する構成として、零電流付近での波形の歪みを
抑えるコンバータを実現するものである。
【0043】請求項5に記載した発明は、制御回路は正
負変換回路の出力電流が零付近で発振回路を停止させる
ように制御する構成として、波形の歪みが少なく、スイ
ッチング損失の少ない効率の高いコンバータを実現する
ものである。
【0044】請求項6に記載した発明は、制御回路はス
イッチング素子の出力波形が常に一定値以上となるよう
に制御する構成として、動作の安定したコンバータを実
現するものである。
【0045】請求項7に記載した発明は、制御回路は電
流モニタで検出した信号を基準値と比較して、常に基準
値となるように補助制御回路に対して制御信号を供給す
る構成として、更に波形の歪みの少ないコンバータを実
現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例であるコンバータの構成
を説明するブロック図
【図2】同、スイッチング素子のスイッチング動作波形
を示す説明図
【図3】同、倍電圧整流回路が出力する電圧の波形を説
明する説明図
【図4】同、正負変換回路が出力する電圧の波形を説明
する説明図
【図5】本発明の第2の実施例であるコンバータの構成
を説明するブロック図
【図6】同、Ioの0付近での正負変換回路7の制御方
法を示す説明図
【図7】同、正負変換回路を構成するスイッチング素子
の動作タイミングを説明する特性図
【図8】本発明の第3の実施例であるコンバータの構成
を説明するブロック図
【図9】同、PWM生成回路の動作を説明する特性図
【図10】本発明の第4の実施例であるコンバータが有
している制御回路が出力している制御信号の波形を示す
説明図
【図11】本発明の第5の実施例であるコンバータの構
成を説明するブロック図
【図12】同、各部の出力波形を示す説明図
【図13】本発明の第6の実施例であるコンバータの構
成を説明するブロック図
【図14】従来例であるコンバータの構成を説明するブ
ロック図
【図15】同、各部の出力波形を説明する説明図
【符号の説明】
2 高周波インバータ 3 スイッチング素子 4 高周波トランス 4a 1次巻線 4b 2次巻線 6 半波倍電圧整流回路 6a コンデンサ 6b 第一のダイオード 6c 第二のダイオード 7 正負変換回路 8 制御回路 9 電流モニタ 10 ノイズフィルタ 11 直流電源 12 負荷 13 フィルタ 14 共振電圧検出回路 15 補助制御回路 16 発振回路 17 第二の発振器 24 系統電源 25 電圧検知手段 30 PWM生成回路 32 リミッタ回路 35 波形位相補正手段 36 基準波発生手段
フロントページの続き (72)発明者 奥出 隆昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大橋 正治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大森 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 井崎 潔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 貞平 匡史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 伊藤 謙次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐藤 武年 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H007 AA08 BB07 CA01 CB05 CB07 CB23 CC03 CC12 DA03 DA05 DC02 DC04 DC05 EA02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源の入力を受けるスイッチング素
    子とスイッチング素子の出力を商用周波数を含む脈流に
    変換して二次側に伝達する高周波トランスと前記高周波
    トランスの出力を倍電圧整流する倍電圧整流回路と前記
    倍電圧整流回路の出力波形の正の波形を負に変換する正
    負変換回路と前記正負変換回路の出力電流波形をモニタ
    する電流モニタと前記電流モニタの情報を受けて各部を
    制御する制御回路と前記高周波トランスの一次側の共振
    電圧を検出する共振電圧検出回路と前記共振電圧検出回
    路の情報と前記制御回路の出力を受けて前記スイッチン
    グ素子を駆動する補助制御回路と補助制御回路の信号を
    受けて前記スイッチング素子に駆動信号を供給する発振
    回路とを備え、前記補助制御回路は前記共振電圧検出回
    路の検知信号と前記制御回路の出力信号に応じて前記ス
    イッチング素子を駆動するコンバータ。
  2. 【請求項2】 直流電源の入力を受けるスイッチング素
    子とスイッチング素子の出力をほぼ商用周波数を含む脈
    流に変換して二次側に伝達する高周波トランスと前記高
    周波トランスの出力を倍電圧整流する倍電圧整流回路と
    前記倍電圧整流回路の出力波形の正の波形を負に変換す
    る正負変換回路と前記正負変換回路の出力電流波形をモ
    ニタする電流モニタと前記電流モニタの情報を受けて各
    部を制御する制御回路と前記高周波トランスの一次側の
    共振電圧を検出する共振電圧検出回路と前記共振電圧検
    出回路の情報と前記制御回路の出力を受けて前記スイッ
    チング素子を駆動する補助制御回路と補助制御回路の信
    号を受けて前記スイッチング素子に駆動信号を供給する
    発振回路とを備え、前記共振電圧検出回路によるフィー
    ドバック制御は前記電流モニタによるフィードバック制
    御の100倍以上の速度を有しているコンバータ。
  3. 【請求項3】 制御回路は正負変換回路の出力電流が零
    付近で前記正負変換回路のスイッチングを停止させる様
    に制御する請求項1または2に記載したコンバータ。
  4. 【請求項4】 制御回路は正負変換回路は出力電流が零
    付近で前記正負変換回路をPWM制御する請求項1また
    は2に記載したコンバータ。
  5. 【請求項5】 制御回路は正負変換回路の出力電流が零
    付近で発振回路を停止させるように制御する請求項3に
    記載したコンバータ。
  6. 【請求項6】 制御回路はスイッチング素子の出力波形
    が常に一定値以上となるように制御する請求項1から5
    のいずれか1項に記載したコンバータ。
  7. 【請求項7】 制御回路は電流モニタで検出した信号を
    基準値と比較して、常に基準値となるように補助制御回
    路に対して制御信号を供給する請求項1〜6のいずれか
    1項に記載したコンバータ。
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