(57)【要約】【課題】  逆阻止ダイオードを設けることなく、比較的簡単な構成で、短絡した単位チョッパの還流ダイオードに過大な電流が流入することのないようにする。【解決手段】  共通の直流電源１の正側に過電流遮断要素５を介して接続され、そのオンオフ動作により共通の負荷３に直流電力を供給するスイッチング素子６と、前記直流電圧源の負側から前記スイッチング素子の出力側に通流する方向に接続されたダイオード７と、前記スイッチング素子の出力側に設けられた電流検出手段８から成る単位チョッパＮ（Ｎは２以上の整数）台を並列接続して並列多重チョッパ装置を構成し、前記電流検出手段によって検出された何れかの前記単位チョッパの出力電流が、負の過電流しきい値である第１の所定値を超えたとき、全ての前記スイッチング素子をオフさせるようにする。【選択図】  図１
2006271069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の直流電源の正側に過電流遮断要素を介して接続され、そのオンオフ動作により共通の負荷に直流電力を供給するスイッチング素子と、
前記直流電圧源の負側から前記スイッチング素子の出力側に通流する方向に接続されたダイオードと、
前記スイッチング素子の出力側に設けられた電流検出手段と
で構成される単位チョッパＮ（Ｎは２以上の整数）台を並列接続した並列多重チョッパ装置であって、
前記電流検出手段によって検出された何れかの前記単位チョッパの出力電流が、
負の過電流しきい値である第１の所定値を超えたとき、
全ての前記スイッチング素子をオフさせるようにしたことを特徴とする並列多重チョッパ装置。
【請求項２】
前記電流検出手段によって検出された何れかの前記単位チョッパの出力電流が、
前記第１の所定値の絶対値より大きい絶対値を持つ正の過電流しきい値である第２の所定値を超えたとき、
全ての前記スイッチング素子をオフさせるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の並列多重チョッパ装置。
【請求項３】
共通の直流電源の正側に過電流遮断要素を介して接続され、そのオンオフ動作により共通の負荷に直流電力を供給するスイッチング素子と、
前記直流電圧源の負側から前記スイッチング素子の出力側に通流する方向に接続されたダイオードと、
前記スイッチング素子の出力側に設けられた電流検出手段と
で構成される単位チョッパＮ（Ｎは２以上の整数）台を並列接続した並列多重チョッパ装置であって、
前記電流検出手段によって検出された前記単位チョッパの出力電流の総和を単位チョッパの並列数Ｎで除した値と、
前記各々の単位チョッパの出力電流を比較して夫々の偏差の絶対値を求め、何れかの前記単位チョッパの前記偏差の絶対値が第３の所定値を超えたとき、
全ての前記スイッチング素子をオフさせるようにしたことを特徴とする並列多重チョッパ装置。
【請求項４】
各々の単位チョッパ用の前記第３の所定値は、
定常運転状態の所定期間における当該単位チョッパの出力電流と、
前記出力電流の総和を単位チョッパ並列数Ｎで除した値との偏差の絶対値の最大値以上としたことを特徴とする請求項３に記載の並列多重チョッパ装置。
【請求項５】
共通の直流電源の正側に過電流遮断要素を介して接続され、そのオンオフ動作により共通の負荷に直流電力を供給するスイッチング素子と、
前記直流電圧源の負側から前記スイッチング素子の出力側に通流する方向に接続されたダイオードと、
前記スイッチング素子の出力側に設けられた電流検出手段と
で構成される単位チョッパＮ（Ｎは２以上の整数）台を並列接続した並列多重チョッパ装置であって、
任意の１台の前記単位チョッパの出力電流と当該単位チョッパ以外の全ての単位チョッパの出力電流を夫々比較して偏差の絶対値を求め、何れかの前記単位チョッパの前記偏差の絶対値が第４の所定値を超えたとき、
全ての前記スイッチング素子をオフさせるようにしたことを特徴とする並列多重チョッパ装置。
【請求項６】
前記第４の所定値は、
定常運転状態の所定期間における前記当該単位チョッパの出力電流と、
当該単位チョッパ以外の全ての単位チョッパの出力電流の偏差の絶対値の最大値以上としたことを特徴とする請求項５に記載の並列多重チョッパ装置。
【請求項７】
共通の直流電源の正側に過電流遮断要素を介して接続され、そのオンオフ動作により共通の負荷に直流電力を供給するスイッチング素子と、
前記直流電圧源の負側から前記スイッチング素子の出力側に通流する方向に接続されたダイオードと、
前記スイッチング素子の出力側に設けられた電流検出手段と
で構成される単位チョッパＮ（Ｎは２以上の整数）台を並列接続した並列多重チョッパ装置であって、
負荷電流を検出する負荷電流検出手段を有し、
前記負荷電流検出手段によって検出された値を単位チョッパ並列数Ｎで除した値と
各々の前記電流検出手段で検出された前記単位チョッパの出力電流を比較して夫々の偏差を求め、何れかの前記単位チョッパの前記偏差が第５の所定値を超えたとき、
全ての前記スイッチング素子をオフさせるようにしたことを特徴とする並列多重チョッパ装置。
【請求項８】
各々の単位チョッパ用の前記第５の所定値は、
定常運転状態の所定期間における当該単位チョッパの出力電流と、
前記負荷電流検出手段によって検出された値を単位チョッパ並列数Ｎで除した値との偏差の最大値以上としたことを特徴とする請求項７に記載の並列多重チョッパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は共通の直流電源に複数台の単位チョッパを並列に接続して負荷に直流電力を供給する並列多重チョッパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、直流電圧を所望の直流電圧に変換するチョッパ構成の装置において、負荷に低リプル化された大電流を供給する場合には、単位チョッパを多並列として負荷電流を分担させる並列多重チョッパ装置を採用することがある。この場合、各単位チョッパの主スイッチング素子のスイッチング動作には位相差を設け、出力の低リプル化を図るのが一般的である。
【０００３】
並列構成でない通常のチョッパ装置においては、チョッパ装置の入力部に過電流遮断要素を設け、主スイッチング素子の出力側に並列に設けられた還流ダイオードが短絡した場合には、過電流遮断要素によって電源より流入する電流を遮断する。
【０００４】
しかしながら、並列多重チョッパ装置の場合は、ある単位チョッパの還流ダイオードが短絡した場合、当該単位チョッパの入力を遮断しても、並列接続された健全な他の単位チョッパから還流ダイオードが短絡した当該単位チョッパに過電流が流入してしまう。
【０００５】
上記状態を回避するため、各々の単位チョッパの出力側に逆阻止ダイオードを直列に設け、その出力を並列接続した構成として、還流ダイオードが短絡した際の他の健全な単位チョッパからの流入電流を阻止し、単位チョッパの異常を検出可能とする提案が為されている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−２８９７５５号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１で提案されている並列多重チョッパ装置は、各単位チョッパの主スイッチング素子のスイッチング動作には位相差を設けており、この位相差を利用して論理回路で還流ダイオード短絡などの異常検出を行っている。この特許文献１に示された並列多重チョッパ装置では、瞬間的に、１台の単位チョッパのみが負荷電流を分担するタイミングがあり、そのため、単位チョッパ１回路当たりの電流責務が厳しくなることがある。従って各単位チョッパに直列に挿入する逆阻止ダイオードの容量が大きくなってしまう。
【０００７】
尚、負荷に大電流を供給する並列多重チョッパ装置では、単位チョッパの出力側にバランスリアクトルを接続して他の単位チョッパからの横流を抑制する場合があり、このバランスリアクトルの作用によって還流ダイオード短絡時の過電流を抑制することも考えられるが、この場合は逆阻止ダイオードが短絡した場合の検出回路が新たに必要となるなど、回路構成が複雑となり、装置の信頼性が低下する。
【０００８】
また、逆阻止ダイオードを設けない手法のひとつとして、還流ダイオードが短絡したとき、直流電源から流入する電流を遮断するための電流遮断要素の作動を検出して単位チョッパのスイッチング動作を停止させる方法が考えられるが、通常のヒューズ等の電流遮断要素は、その遮断動作を機械的に検出するものが一般的であり、応答速度の問題がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、逆阻止ダイオードを設けることなく、比較的簡単な構成で、短絡した単位チョッパの還流ダイオードに過大な電流が流入することのないようにした並列多重チョッパ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第１の発明である並列多重チョッパ装置は、共通の直流電源の正側に過電流遮断要素を介して接続され、そのオンオフ動作により共通の負荷に直流電力を供給するスイッチング素子と、前記直流電圧源の負側から前記スイッチング素子の出力側に通流する方向に接続されたダイオードと、前記スイッチング素子の出力側に設けられた電流検出手段とで構成される単位チョッパＮ（Ｎは２以上の整数）台を並列接続した並列多重チョッパ装置において、前記電流検出手段によって検出された何れかの前記単位チョッパの出力電流が、負の過電流しきい値である第１の所定値を超えたとき、全ての前記スイッチング素子をオフさせるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の第２の発明である並列多重チョッパ装置は、共通の直流電源の正側に過電流遮断要素を介して接続され、そのオンオフ動作により共通の負荷に直流電力を供給するスイッチング素子と、前記直流電圧源の負側から前記スイッチング素子の出力側に通流する方向に接続されたダイオードと、前記スイッチング素子の出力側に設けられた電流検出手段とで構成される単位チョッパＮ（Ｎは２以上の整数）台を並列接続した並列多重チョッパ装置において、前記電流検出手段によって検出された前記単位チョッパの出力電流の総和を単位チョッパ並列数Ｎで除した値と前記各々の単位チョッパの出力電流を比較して夫々の偏差を求め、何れかの前記単位チョッパの前記偏差が第３の所定値を超えたとき、全ての前記スイッチング素子をオフさせるようにしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、逆阻止ダイオードを設けることなく、比較的簡単な構成で、短絡した単位チョッパの還流ダイオードに過大な電流が流入することのないようにした並列多重チョッパ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の実施例１に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図である。
【００１５】
共通の直流電源１に並列に接続されたＮ台の単位チョッパ２Ａ、２Ｂ、・・・２Ｎはその出力が並列に接続され、抵抗とリアクトルで構成される負荷３に所望の直流電力を供給している。この所望の直流電力を得るため、Ｎ台の単位チョッパ２Ａ、２Ｂ、・・・２Ｎは共通の制御部４によって制御されている。各々の単位チョッパ２Ａ、２Ｂ、・・・２Ｎの内部構成は以下のようになっている。
【００１６】
直流電源１から供給される直流入力は過電流遮断要素５Ａ、５Ｂ、・・・５Ｎを介してスイッチング素子６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎに供給される。このスイッチング素子６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎの出力側には、直流電源１の負母線からスイッチング素子６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎの出力側に通流する方向に還流ダイオード７Ａ、７Ｂ、・・・、７Ｎが接続されている。そして、スイッチング素子６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎの出力は、電流検出手段８Ａ、８Ｂ、・・・、８Ｎを介しバランスリアクトル９Ａ、９Ｂ、・・・、９Ｎに接続され、バランスリアクトル９Ａ、９Ｂ、・・・、９Ｎの出力は各々が並列に接続されて負荷３に給電する。
【００１７】
次に共通の制御部４の内部構成について説明する。
【００１８】
電流検出手段８Ａ、８Ｂ、・・・、８Ｎで検出された各単位チョッパの出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮは、コンパレータ４１Ａ、４１Ｂ、・・・、４１Ｎに夫々与えられ、負向き電流のしきい値と夫々比較される。ここで、各単位チョッパから負荷３に対して電流が流れ出す方向を正向きとしている。コンパレータ４１Ａ、４１Ｂ、・・・、４１Ｎの夫々の出力は論理和器４２の入力となる。そして、この論理和器４２は、指令値に基づいて各単位チョッパのスイッチング素子６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎにゲートパルスを供給するように設けられたゲートパルス生成回路４３に対し、ゲートパルスの停止指令を出力する。
【００１９】
以下、図１のブロック構成における作用、効果について説明する。
【００２０】
各単位チョッパ２Ａ、２Ｂ、・・・、２Ｎが正常に動作している時は、還流ダイオード７Ａ、７Ｂ、・・・、７Ｎが負の向きに流れる電流を抑制するため、電流検出手段８Ａ、８Ｂ、・・・、８Ｎが負向きの電流を検出することは無い。しかし、還流ダイオード７Ａ、７Ｂ、・・・、７Ｎの何れかが短絡故障した場合、直流電源１から短絡電流が流入する。この短絡電流は通常単位チョッパ２Ａ、２Ｂ、・・・、２Ｎに接続されている電流遮断要素５Ａ、５Ｂ、・・・５Ｎにより遮断される。ところがこの並列多重チョッパ装置においては、各単位チョッパの負荷側が並列接続されているため、還流ダイオードが短絡した単位チョッパには、他の単位チョッパから負荷３のインピーダンスと当該単位チョッパのバランスリアクトルのインピーダンスの逆数比で決まる大きさの短絡電流が流れ込む。このため、電流検出手段８Ａ、８Ｂ、・・・、８Ｎで各単位チョッパの出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮを検出し、何れかの単位チョッパに負向きのしきい値を超える電流が流れたとき、ゲートパルス生成回路４３に停止指令を送信し、全てのスイッチング素子６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎに与えるゲートパルスをオフする。負向き過電流のしきい値を適切に選定し、制御部４が素早い動作が可能な様に構成しておけば、上記の保護動作により健全な他の単位チョッパから還流ダイオ−ドが故障した単位チョッパへの電流流入を抑制することができる。
【００２１】
尚、バランスリアクトル９Ａ、９Ｂ、・・・、９Ｎは、単位チョッパ２Ａ、２Ｂ、・・・、２Ｎのオンオフ制御に位相差を設ける場合には横流抑制のために必要であるが、そうでない場合は省略しても良い。
【実施例２】
【００２２】
図２は本発明の実施例２に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図である。この実施例２の各部について、図１の実施例１に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例２が、実施例１と異なる点は、制御部４ａ内に電流検出手段８Ａ、８Ｂ、・・・、８Ｎで検出した各単位チョッパの出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮを入力とするコンパレータ４４Ａ、４４Ｂ、・・・、４４Ｎを設け、夫々の単位チョッパの出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮが所定の正向き過電流のしきい値を越えたとき１を出力し、これを論理和器４２に供給するようにした点である。
【００２３】
各単位チョッパから負荷３へ流入する出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮを電流検出手段８Ａ、８Ｂ、・・・、８Ｎで夫々検出し、正向き過電流のしきい値を超える電流が検出された場合、または負向き過電流のしきい値を超える負向き電流が検出された場合、全てのスイッチング素子６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎのゲート指令をオフする。このように構成すれば、負荷３等の異常時の過電流保護動作と還流ダイオード７Ａ、７Ｂ、・・・、７Ｎの異常時の過電流保護動作を連係させた並列多重チョッパ装置を提供することが可能となる。
【００２４】
尚、この実施例２においては、（正向き過電流のしきい値の絶対値）>>（負向き過電流のしきい値の絶対値）とする。これは次の理由による。
【００２５】
通常の並列多重チョッパ装置では、正常動作の場合は単位チョッパより負荷に流れ出す方向、つまり正の方向にしか電流は流れない。この場合、並列接続された各単位チョッパに流れる電流がバランスしていると仮定すれば、各々の出力電流は負荷電流の１／Ｎの大きさとなる。従って、少なくとも正向き過電流のしきい値は、負荷電流の最大値をIＬｍａｘとすれば、ＩＬｍａｘ／Ｎ以上とする必要がある。
【００２６】
一方、負の方向の電流は還流ダイオード７Ａ、７Ｂ、・・・、７Ｎが短絡した場合のみ流れるため、負向き過電流のしきい値はノイズ等による不要な誤動作が生じない範囲でできる限り小さい値に設定すれば良い。
【実施例３】
【００２７】
以下、本発明の実施例３に係る並列多重チョッパ装置を図３及び図４を参照して説明する。図３は本発明の実施例３に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図である。
【００２８】
この実施例３の各部について、図１の実施例１に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例３が、実施例１と異なる点は、制御部４ｂの内部構成を以下のように変更した点である。即ち、電流検出手段８Ａ、８Ｂ、・・・、８Ｎで検出した各単位チョッパの出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮを加算器４５に与え、この加算結果を除算器４６で１／Ｎとする。この除算器４６の出力と各単位チョッパの出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮを絶対値出力減算器４７Ａ、４７Ｂ、・・・、４７Ｎで夫々比較して偏差の絶対値を求め、この偏差をコンパレータ４１Ａ、４１Ｂ、・・・、４１Ｎの一方の入力とする。そして、定常状態の所定期間における上記の夫々の偏差の最大値を最大値演算回路４８で演算し、その夫々の最大値をメモリ回路４９で記憶し、このメモリ回路４９の出力を上記コンパレータ４１Ａ、４１Ｂ、・・・、４１Ｎの他方の夫々の入力とする。
【００２９】
上記の絶対値出力減算器４７Ａ、４７Ｂ、・・・、４７Ｎと最大値演算回路４８の動作について図４を参照して説明する。図４は実施例３の制御部の動作説明図である。図４において破線で示した値は除算器４６の出力即ち出力電流の平均値である。この平均値に対し、個々の単位チョッパの出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮの瞬時値を実線で示している。この実線と破線の偏差の絶対値が減算器４７Ａ、４７Ｂ、・・・、４７Ｎから最大値演算回路４８に与えられる。そして最大値演算回路４８は所定期間における夫々の偏差の最大値ΔＩｍ＿Ａｍａｘ、ΔＩｍ＿Ｂｍａｘ、・・・、ΔＩｍ＿Ｎｍａｘを求め、この夫々の値がメモリ回路４９で記憶され、コンパレータ４１Ａ、４１Ｂ、・・・、４１Ｎの他方の夫々の入力となる。
【００３０】
以上のように構成し、何れかの単位チョッパの出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮの平均値からの偏差の絶対値が、定常状態の所定期間における上記の夫々の偏差の最大値ΔＩｍ＿Ａｍａｘ、ΔＩｍ＿Ｂｍａｘ、・・・、ΔＩｍ＿Ｎｍａｘを超えたとき、論理和回路４２がゲートパルス生成回路４３に停止指令を送信し、全てのスイッチング素子６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎに与えるゲートパルスをオフする。
【００３１】
このように、平均値からの偏差を自動演算させ、実質的な過電流しきい値を各単位チョッパに応じて夫々自動的に生成するようにすれば、各単位チョッパの出力電流のばらつきに応じた合理的な過電流保護を行うことが可能となる。この場合、検出される電流の向きは正方向、負方向どちらでもよい。
【００３２】
還流ダイオード７Ａ、７Ｂ、・・・、７Ｎの何れかが短絡すると、当該単位チョッパの出力電流は急速に減衰するので出力電流検出値と平均値の偏差が通常運転時の偏差の最大値を短時間で超える。従って本実施例によれば、還流ダイオード７Ａ、７Ｂ、・・・、７Ｎに負方向の電流が流れる前に異常な状態を素早く検出することができる。
【００３３】
本実施例において、ノイズ等による誤動作の影響を防ぐためには、最大値演算回路４８で検出された上記偏差の夫々の最大値ΔＩｍ＿Ａｍａｘ、ΔＩｍ＿Ｂｍａｘ、・・・、ΔＩｍ＿Ｎｍａｘに所定のマージンを加えた値をメモリ回路４９で記憶するようにすれば良い。
【００３４】
また、本実施例において、除算器４６を用いて各単位チョッパの出力電流の総和の１／Ｎを求めるようにしたが、この除算器４６を用いずに、各単位チョッパの出力電流をＮ倍したものと比較するように構成しても良い。
【００３５】
尚、過電流しきい値である上記の所定期間における夫々の偏差の最大値を自動生成せず、所定の設定値を与えるようにしても本発明は有効であることは明らかである。
【実施例４】
【００３６】
以下、本発明の実施例４に係る並列多重チョッパ装置を図５及び図６を参照して説明する。図４は本発明の実施例４に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図である。
【００３７】
この実施例４の各部について、図１の実施例１に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例４が、実施例１と異なる点は、制御部４ｃの内部構成を以下のように変更した点である。即ち、電流検出手段８Ａ、８Ｂ、・・・、８Ｎで検出した各単位チョッパの出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮのうち、出力電流ＩｍＡに着目し、この出力電流ＩｍＡと他の全ての出力電流ＩｍＫとを絶対値出力減算器５０ＡＢ、・・・、５０ＡＮ、・・・に入力し、この絶対値出力減算器５０ＡＢ、・・・、５０ＡＮ、・・・で単位チョッパ２Ａと他の全ての単位チョッパの出力電流の偏差の絶対値を求め、この偏差をコンパレータ４１ＡＢ、・・・、４１ＡＮ、・・・の一方の入力とする。そして、定常状態の所定期間における上記の夫々の偏差の最大値を最大値演算回路４８ａで演算してこの結果をメモリ回路４９で記憶し、上記コンパレータ４１ＡＢ、・・・、４１ＡＮ、・・・の他方の入力とする。
【００３８】
上記の絶対値出力減算器５０ＡＢ、・・・、５０ＡＮ、・・・及び最大値演算回路４８ａの動作について図６を参照して説明する。図６は実施例４の制御部の動作説明図である。図６に示したように、出力電流ＩｍＡについて出力電流ＩｍＢ、・・・ＩｍＮとの比較を絶対値出力減算器５０ＡＢ、・・・、５０ＡＮで行い、夫々の偏差の絶対値の所定期間の最大値ＩｍＡ＿Ｂｍａｘ、・・・、ＩｍＡ＿Ｎｍａｘを得る。これらの夫々の値をメモリ回路４９で記憶し、この記憶した値をコンパレータ４１ＡＢ、・・・、４１ＡＮの他方の入力とする。
【００３９】
尚、上記において、基準となる単位チョッパを単位チョッパ２Ａとし、この出力電流ＩｍＡを基準としているが、単位チョッパ２Ｂの出力電流ＩｍＢを基準としても同様であり、他の単位チョッパを基準としても良い。
【００４０】
以上のように構成することにより、何れかの基準の単位チョッパの出力電流と他の全ての単位チョッパの出力電流の偏差の絶対値が、定常状態の所定期間における上記偏差の最大値を超えたとき、論理和回路４２がゲートパルス生成回路４３に停止指令を送信し、全てのスイッチング素子６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎに与えるゲートパルスをオフして過電流保護動作を行うことが可能となる。
【００４１】
本実施例によれば、実施例３の場合と同様、異常な状態を素早く検出することが可能となることに加え、電流の偏差をコンパレータ等により比較することのみで検出するため、簡単な回路の組み合わせで並列多重チョッパ装置を構成することが可能となる。
【００４２】
尚、本実施例においてノイズ等による誤動作の影響を防ぐ手法や、過電流しきい値を所定の設定値としても有効であることは、実施例３の場合と同様である。
【実施例５】
【００４３】
図７は本発明の実施例５に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図である。この実施例５の各部について、図３の実施例３に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例５が、実施例３と異なる点は、負荷電流検出手段１０を負荷３の入力側に設け、加算器４５に代えて、この負荷電流検出手段１０の出力を除算器４６に与えるように制御部４ｄを構成した点である。
【００４４】
各単位チョッパの出力電流ＩｍＡ、ＩｍＢ、・・・、ＩｍＮを全て加算したものが負荷電流であるので、この実施例５に係る並列多重チョッパ装置は、実施例３と同等の過電流保護効果を発揮することが可能となる。また、本実施例では、負荷電流を検出しているので、各チョッパの出力電流の全てを加算するための加算回路を省略することが可能となるため回路の煩雑さを回避することができる。
【００４５】
尚、上述の実施例１乃至実施例５の発明において、各チョッパ回路の電流を検出するための電流検出手段、及び負荷電流を検出するための負荷電流検出手段には、例えばホール素子等を適用して、単位チョッパの主回路と絶縁された検出手段を用いて検出するのが良い。各電流検出手段を単位チョッパの主回路と絶縁された検出手段を用いることによって、ノイズなどの影響が検出回路に伝搬するのを抑制することができる。一般にチョッパ回路では、スイッチング素子６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎのオンオフ動作によって、高ｄｉ／ｄｔまたは高ｄｖ／ｄｔのスイッチングノイズが発生する。このノイズの影響により検出回路等の電子回路に不要な誤動作を引き起こす恐れがあるが、上記の主回路と絶縁された電流検出手段によってこれらのノイズの影響を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図。
【図２】本発明の実施例２に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図。
【図３】本発明の実施例３に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図。
【図４】実施例３における制御部の動作説明図。
【図５】本発明の実施例４に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図。
【図６】実施例４における制御部の動作説明図。
【図７】本発明の実施例５に係る並列多重チョッパ装置のブロック構成図。
【符号の説明】
【００４７】
１  直流電源
２Ａ、２Ｂ、・・・、２Ｎ  単位チョッパ
３  負荷
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  制御部
５Ａ、５Ｂ、・・・５Ｎ  過電流遮断要素
６Ａ、６Ｂ、・・・、６Ｎ  スイッチング素子
７Ａ、７Ｂ，・・・、７Ｎ  還流ダイオード
８Ａ、８Ｂ、・・・、８Ｎ  電流検出手段
９Ａ、９Ｂ、・・・、９Ｎ  バランスリアクトル
１０  負荷電流検出手段
４１Ａ、４１Ｂ、・・・、４１Ｎ  コンパレータ
４１ＡＢ、・・・、４１ＡＮ  コンパレータ
４２  論理和器
４３  ゲートパルス生成回路
４４Ａ、４４Ｂ、・・・、４４Ｎ  コンパレータ
４５  加算器
４６  除算器
４７Ａ、４７Ｂ、・・・、４７Ｎ  絶対値出力減算器
４８  最大値演算回路
４９  メモリ回路
５０ＡＢ、・・・、５０ＡＮ  絶対値出力減算器
【図１】
2006271069.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006271069.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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