(57)【要約】【課題】フィルタコンデンサ１の放電確認回路２００における発光ダイオード３の異常を簡単に検査できるようにする。【解決手段】本発明の電力変換装置では、通常時には短絡コネクタ１２によって第２のコネクタ１１を短絡し、第１のコネクタ７は開放状態にしておくことにより、入力接触器９の投入回路１０，２０により主回路電源５を投入し、フィルタコンデンサ１を充電して電力変換回路１００を動作させ、発光ダイオード３をフィルタコンデンサの電荷で発光させる。発光ダイオード３の正常／異常を確認する場合には、短絡コネクタ１２によって第２のコネクタ１１を開放して電力変換回路１００の再投入できない状態にした上で、逆に第１のコネクタ７を短絡することにより、低圧の直流電源６の電力を発光ダイオード３に通電し、その発光／不発光によって当該発光ダイオードの正常／異常を判断できるようにする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタコンデンサと並列に、第１の抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続し、主回路電源によって充電される前記フィルタコンデンサの蓄電力を前記第１の抵抗を介して発光ダイオードに通電して発光させ、前記フィルタコンデンサの放電を確認させる放電確認回路を備えた電力変換装置において、
前記第１の抵抗と発光ダイオードとの接続点に前記第１の抵抗と異なる抵抗値を持つ第２の抵抗を接続し、
前記第２の抵抗を、前記主回路電源とは別の低い電圧の直流電源に、通常は開放されている第１のコネクタを経由して接続し、
前記主回路電源に対する接触器を入切する接点と当該接触器の投入コイルとの直列接続回路に、通常は開放されている第２のコネクタを接続し、当該第２のコネクタの１つのピンは前記直流電源に接続し、
前記第１のコネクタ、第２のコネクタのいずれか一方に対して排他的に短絡する短絡コネクタであって、通常の電力変換動作時には前記第２のコネクタを短絡させ、前記発光ダイオードの動作確認時には前記第１のコネクタを短絡させる着脱自在の短絡コネクタとを備えて成る電力変換装置。
【請求項２】
前記第１の抵抗と発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオードが前記フィルタコンデンサの電圧で点灯できる方向に逆流阻止用のダイオードを接続したことを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
フィルタコンデンサと並列に、第１の抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続し、主回路電源によって充電される前記フィルタコンデンサの蓄電力を前記第１の抵抗を介して発光ダイオードに通電して発光させ、前記フィルタコンデンサの放電を確認させる放電確認回路を備えた電力変換装置において、
当該電力変換装置の交流出力の制御電源に押しボタンスイッチを経由して高耐圧トランスを接続し、
前記高耐圧トランスの二次側に第２の抵抗の一端を接続し、当該第２の抵抗の他端と前記発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオード側がカソードとなる方向にダイオードを接続して成る電力変換装置。
【請求項４】
前記ダイオードに代えて、ダイオードによって組まれた全波整流回路を接続したことを特徴とする請求項３記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１の抵抗と発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオードが前記フィルタコンデンサの電圧で点灯できる方向に逆流阻止用の別のダイオードを接続したことを特徴とする請求項３又は４記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタコンデンサの放電を確認するための放電確認回路を持つ電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高圧の主回路電源の電力を所望の交流電力に変換する電力変換装置では、フィルタコンデンサに電荷が残留しているかどうかを確認するために、そのフィルタコンデンサと並列に抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続して、フィルタコンデンサの残留電荷によって発光ダイオードを発光させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電力変換装置では、放電確認回路の発光ダイオードを点灯させるためには、フィルタコンデンサを充電するための高電圧を電力変換装置に印加する必要があった。また、放電確認回路の発光ダイオードが発光していない場合、発光ダイオード自体が不良なのか、フィルタコンデンサに電圧が印加されていないのかを簡単に確認できない問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、フィルタコンデンサの放電確認回路における発光ダイオードの異常を簡単に検査することができる電力変換装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、フィルタコンデンサと並列に、第１の抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続し、主回路電源によって充電される前記フィルタコンデンサの蓄電力を前記第１の抵抗を介して発光ダイオードに通電して発光させ、前記フィルタコンデンサの放電を確認させる放電確認回路を備えた電力変換装置において、前記第１の抵抗と発光ダイオードとの接続点に前記第１の抵抗と異なる抵抗値を持つ第２の抵抗を接続し、前記第２の抵抗を、前記主回路電源とは別の低い電圧の直流電源に、通常は開放されている第１のコネクタを経由して接続し、前記主回路電源に対する接触器を入切する接点と当該接触器の投入コイルとの直列接続回路に、通常は開放されている第２のコネクタを接続し、当該第２のコネクタの１つのピンは前記直流電源に接続し、前記第１のコネクタ、第２のコネクタのいずれか一方に対して排他的に短絡する短絡コネクタであって、通常の電力変換動作時には前記第２のコネクタを短絡させ、前記発光ダイオードの動作確認時には前記第１のコネクタを短絡させる着脱自在の短絡コネクタとを備えたものである。
【０００６】
請求項１の発明の電力変換装置では、通常時には短絡コネクタによって第２のコネクタを短絡し、第１のコネクタは開放状態にしておくことにより、入力接触器の投入回路により主回路電源を投入し、フィルタコンデンサを充電し当該電力変換装置を動作させ、発光ダイオードをフィルタコンデンサの電荷で発光させることができる。一方、当該電力変換装置の動作を停止させ、発光ダイオードの正常／異常を確認する場合には、短絡コネクタによって第２のコネクタを開放し、逆に第１のコネクタを短絡する。これにより、入力接触器の投入回路により主回路電源が投入できない状態にした上で、発光ダイオードを通常発光するために使用している高圧の主回路電源ではなく、低圧の直流電源の電力を発光ダイオードに通電し、その発光／不発光によって当該発光ダイオードの正常／異常を判断できるようにする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の電力変換装置において、前記第１の抵抗と発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオードが前記フィルタコンデンサの電圧で点灯できる方向に逆流阻止用のダイオードを接続したことを特徴とするものであり、直流電源からの電力により発光ダイオードの正常／異常を確認する際に、当該直流電源からの電流がフィルタコンデンサを充電しないように阻止できる。
【０００８】
請求項３の発明は、フィルタコンデンサと並列に、第１の抵抗と発光ダイオードとの直列接続回路を接続し、主回路電源によって充電される前記フィルタコンデンサの蓄電力を前記第１の抵抗を介して発光ダイオードに通電して発光させ、前記フィルタコンデンサの放電を確認させる放電確認回路を備えた電力変換装置において、当該電力変換装置の交流出力の制御電源に押しボタンスイッチを経由して高耐圧トランスを接続し、前記高耐圧トランスの二次側に第２の抵抗の一端を接続し、当該第２の抵抗の他端と前記発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオード側がカソードとなる方向にダイオードを接続したものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３の電力変換装置において、前記ダイオードに代えて、ダイオードによって組まれた全波整流回路を接続したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３又は４の発明の電力変換装置では、電力変換装置の交流出力を高耐圧トランスで絶縁し、その二次側の交流電圧を、第２の抵抗とダイオード又はダイオードによって組まれた全波整流回路とを経由して発光ダイオードに接続し、また高耐圧トランスの一次側に押しボタンスイッチを接続することにより、この押しボタンスイッチの操作により、当該電力変換装置の交流出力を半波整流又は全波整流して発光ダイオードに通電し、発光ダイオードが発光するかしないかによってその正常／異常を判断する。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項３又は４の電力変換装置において、前記第１の抵抗と発光ダイオードとの間に、当該発光ダイオードが前記フィルタコンデンサの電圧で点灯できる方向に逆流阻止用の別のダイオードを接続したことを特徴とするものであり、高耐圧トランスの二次側の整流電流により発光ダイオードの正常／異常を確認する際に、当該整流電流がフィルタコンデンサを充電しないように阻止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は、本発明の第１の実施の形態の電力変換装置を示している。主回路電源である高圧電源５の電力は接触器９を通じて電力変換回路１００に入力される。電力変換回路１００の入力側に並列にフィルタコンデンサ１が設けてある。そしてこのフィルタコンデンサ１と並列に、第１の抵抗２と発光ダイオード３との直列接続回路を接続し、高圧電源５によって充電されるフィルタコンデンサ１の蓄電力を第１の抵抗２を介して発光ダイオード３に通電して発光させ、フィルタコンデンサ１の放電を確認させる放電確認回路２００が設けてある。
【００１３】
第１の抵抗２と発光ダイオード３との接続点８には、第１の抵抗２と異なる抵抗値を持つ第２の抵抗４の一端が接続してある。この第２の抵抗４の他端は、主回路電源５とは別の低い電圧の直流電源６に、通常は開放されている第１のコネクタ７を経由して接続してある。
【００１４】
主回路電源５に対する接触器９を入切する接点２０と当該接触器９の投入コイル１０との直列接続回路に、通常は開放されている第２のコネクタ１１を接続し、当該第２のコネクタ１１の１つのピン「６」は直流電源６に接続してある。この接触器９を入切する接点２０は、図示していない制御部によって入切されるリレー接点である。
【００１５】
短絡コネクタ１２は、第１のコネクタ７、第２のコネクタ１１のいずれか一方に対して排他的に短絡するコネクタであって、「１」ピンと「４」ピンが短絡、また「６」ピンと「７」ピンが短絡されている。なお、「１」ピン側は高圧電位の主回路に接続されているため、途中の「２」ピン、「３」ピンをあけて「４」ピンに直流電源６との接続回路を接続するようにしてある。この短絡コネクタ１２は、通常の電力変換動作時にはその「６」、「７」ピンによって第２のコネクタ１１を短絡させ、発光ダイオード３の動作確認時にはその「１」、「４」ピンによって第１のコネクタ７を短絡させる。
【００１６】
第１、第２のコネクタ７，１１は同一構造であるが、該当する回路への接続ピンが異なるように選定されている。短絡コネクタ１２は、第１のコネクタ７及び第２のコネクタ１１のどちらか一方に挿入して使用するもので、このピン番は使用するコネクタの物理的配置によって決定され、必ずしも記載のピン番である必要はない。
【００１７】
第１の抵抗２及び第２の抵抗４の抵抗値Ｒ１，Ｒ２は以下のように選定し、発光ダイオード３の輝度が各々の電源で点灯された時と同一になるようにしてある。
【００１８】
Ｖ１／Ｒ１＝Ｖ２／Ｒ２
ここで、Ｖ１は高圧主回路電源５の電圧、Ｖ２は直流電源６の電圧、Ｒ１は第１の抵抗２の抵抗値、Ｒ２は第２の抵抗４の抵抗値である。
【００１９】
次に、上記構成の第１の実施の形態の電力変換装置の動作について説明する。通常時には短絡コネクタ１２を第２のコネクタ１１に挿入し、第２のコネクタ１１を「６」、「７」ピンによって短絡させる。このとき、第１のコネクタ７は開放状態である。
【００２０】
この状態で入力接触器９の投入回路１０，２０により主回路電源５を投入すれば、フィルタコンデンサ１は充電され、電力変換回路１００は電力変換動作する。この通常の電力変換動作時には、フィルタコンデンサ１が充電されていれば、放電確認回路２００において、フィルタコンデンサ１の電荷を第１の抵抗２を経て発光ダイオード３に給電し、発光ダイオード３を発光させることができる。フィルタコンデンサ１に電荷がなければその放電ができないので、発光ダイオード３は発光しない。したがって、発光ダイオード３の発光／不発光によりフィルタコンデンサ１の放電完了を確認することができる。
【００２１】
一方、当該電力変換回路１００の動作を停止させ、発光ダイオード３の正常／異常を確認する場合には、短絡コネクタ１２を第２のコネクタ１１から抜き、第１のコネクタ７側に差し替える。
【００２２】
第２のコネクタ１１に挿入されていた短絡コネクタ１２を抜くと、接触器９の投入コイル１０と直流電源６が切り離され、接触器９は投入できなくなり、フィルタコンデンサ１は高圧主回路電源５と切り離される。そして、第１のコネクタ７に短絡用コネクタ１２を挿入すると、第１のコネクタ７が「１」、「４」ピンによって短絡し、直流電源６が発光ダイオード３に第２の抵抗４を通して接続され、発光ダイオード３を点灯するようになる。
【００２３】
こうして、短絡コネクタ１２を第２のコネクタ１１から第１のコネクタ７に差し替えた時に、発光ダイオード３が発光すれば当該発光ダイオード３は正常であり、不発光であれば異常であると判断できる。
【００２４】
これにより、第１の実施の形態の電力変換装置では、フィルタコンデンサ１の放電完了を発光ダイオード３が発光しなくなったことにより確認できる上に、当該発光ダイオード３が不発光のとき、短絡コネクタ１２の差し替え操作によってその正常／異常を判断することもできることになる。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施の形態の電力変換装置を、図２を用いて説明する。第２の実施の形態の電力変換装置は、図１に示した第１の実施の形態に対して、放電確認回路２００において、第１の抵抗２と接続点８との間に発光ダイオード３がフィルタコンデンサ１の放電電圧で点灯できる方向に逆流阻止用のダイオード１３を追加的に接続したことを特徴とする。その他の構成要素については、第１の実施の形態と共通である。
【００２６】
この第２の実施の形態の電力変換装置では、直流電源６からの電力により発光ダイオード３の正常／異常を確認する際に、逆流阻止用のダイオード１３により当該直流電源６からの電流がフィルタコンデンサ３を充電しないように阻止し、発光ダイオード３の正常／異常の確認がより正確に行えるようにする。
【００２７】
次に、本発明の第３の実施の形態の電力変換装置について、図３を用いて説明する。主回路電源である高圧電源５の電力は接触器９を通じて電力変換回路１００に入力される。電力変換回路１００の入力側に並列にフィルタコンデンサ１が設けてある。そしてこのフィルタコンデンサ１と並列に、第１の抵抗２と発光ダイオード３との直列接続回路を接続し、高圧電源５によって充電されるフィルタコンデンサ１の蓄電力を第１の抵抗２を介して発光ダイオード３に通電して発光させ、フィルタコンデンサ１の放電を確認させる放電確認回路２００が設けてある。この直列接続回路２は、第２の実施の形態と同様に逆流阻止用のダイオード１３を挿入してある。これは必要に応じて設ければよいものである。
【００２８】
電力変換回路１００の交流出力に対する制御電源１４に、押しボタンスイッチ１５を経由して高耐圧トランス１６を接続し、この高耐圧トランス１６の二次側に第２の抵抗４Ａの一端を接続し、当該第２の抵抗４Ａの他端と接続点８との間に、発光ダイオード３が高耐圧トランス１６の二次電圧で点灯できる方向にダイオード１７を接続してある。高耐圧トランス１６の絶縁耐圧は、フィルタコンデンサ１と同一レベル以上のものである。
【００２９】
第１の抵抗２及び第２の抵抗４Ａの抵抗値は以下のように選定し、発光ダイオード３の輝度が各々の電源で点灯された時と同一になるようにしてある。
【００３０】
Ｖ１／Ｒ１＝Ｖ３／Ｒ３／Ｋ
ここで、Ｖ１は高圧主回路電源５の電圧、Ｖ３は高耐圧トランス１６の二次電圧、Ｒ１は第１の抵抗２の抵抗値、Ｒ３は第２の抵抗４Ａの抵抗値、Ｋは発光ダイオード３の輝度に関係する係数である。ただし、係数Ｋは１より大であるが、発光ダイオード３の輝度と整流用ダイオード１７の出力する半波波形の電流との関係で決まり、半波電流で発光ダイオード３を点灯させた場合と直流電流で点灯させた場合に同一の輝度となる電流波形の波高値の比である。
【００３１】
逆流阻止用のダイオード１３は高耐圧トランス１６の二次電圧でフィルタコンデンサ１を充電するのを防止するためのものであり、また、もう１つのダイオード１７はフィルタコンデンサ１の電荷による電流が高耐圧トランス１６の二次側に流れるのを防止するためのものである。
【００３２】
次に、上記構成の第３の実施の形態の電力変換装置の動作について説明する。電力変換装置の通常動作時には、押しボタンスイッチ１５を操作しないことにより、制御電源１４の交流出力が高耐圧トランス１６に給電されず、放電確認回路２００に電流が流れ出すことはない。そしてこの通常動作時には、第１、第２の実施の形態と同様の動作により、フィルタコンデンサ３の放電電荷により発光ダイオード３を発光させることができ、発光ダイオード３の発光／不発光でフィルタコンデンサ３の放電の完了を判断することができる。
【００３３】
そして、発光ダイオード３の正常／異常を判断する際には、電力変換装置の交流出力の制御電源１４を高耐圧トランス１６で絶縁し、その二次側の交流電圧を第２の抵抗４Ａとダイオード１７とを経由して発光ダイオード３に接続し、また高耐圧トランス１６の一次側に押しボタンスイッチ１５を接続したことにより、この押しボタンスイッチ１５の操作により、制御電源１４の交流出力を半波整流して発光ダイオード３に通電し、発光ダイオード３が発光するかしないかによってその正常／異常を判断する。
【００３４】
この第３の実施の形態によれば、通常動作時に発光ダイオード３が発光していなければ、押しボタンスイッチ１５を操作することにより発光ダイオード３が発光するかしないかによって発光ダイオード３の異常か、フィルタコンデンサ３の放電完了かを判断することができることになる。しかも、高耐圧トランス１６を使用したことで、フィルタコンデンサ１が高圧主回路電源５で充電された状態でも押しボタンスイッチ１５をオンすることで発光ダイオード３が正常かどうかを確認できる。また、高耐圧トランス１６の二次電圧を第１、第２の実施の形態における直流電源６の電圧より低い電圧に選定すれば、第１、第２の実施の形態における第２の抵抗４よりも本実施の形態の第２の抵抗４Ａの損失を少なくすることができる。
【００３５】
次に、本発明の第４の実施の形態の電力変換装置について、図４を用いて説明する。第３の実施の形態の特徴は、図３に示した第３の実施の形態に対して、高耐圧トランス１６の二次側に設けたダイオード１７に代えて、ダイオードによって組まれた全波整流回路１８を設けた点にある。その他の構成要素は、第３の実施の形態と共通である。
【００３６】
この第４の実施の形態の場合、第１の抵抗２及び第２の低抗４Ａの抵抗値は以下のように選定されて、発光ダイオード３の輝度が各々の電源５，１４で点灯された時と同一になるようにする。
【００３７】
Ｖ１／Ｒ１＝Ｖ３／Ｒ３
ここで、Ｖ１は高圧主回路電源５の電圧、Ｖ３は高耐圧トランス１６の二次電圧、Ｒ１は第１の抵抗２の抵抗値、Ｒ３は第２の抵抗４Ａの抵抗値である。
【００３８】
第４の実施の形態の場合、高耐圧トランス１６の二次側の交流電圧を全波整流して発光ダイオード３に供給することができるので、第３の実施の形態のように半波電流で発光ダイオード３を点灯させる場合より、高耐圧トランス１６の二次電圧が低くても同一の輝度となり、第２の抵抗４Ａの損失も少なくてよくなる。そのため、高耐圧トランス１６及び第２の抵抗４Ａを第３の実施の形態のものよりも小型にできる。
【００３９】
なお、上記第３、第４の実施の形態において、高耐圧トランス１６で発光ダイオード３を点灯させる方の輝度を高くなる設定にすることができ、それにより、点灯させる電源の違いが明確になり、発光ダイオード３が正常であることをより確認しやすくなる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、発光ダイオードが正常かどうかを主回路電源でフィルタコンデンサを充電することなしに、直流電源で発光ダイオードを点灯させることによって確認できる。また、第２のコネクタに挿入されていた短絡コネクタを抜くことで、主回路電源の接触器を投入できない状態にしてフィルタコンデンサを高圧の主回路電源から切り離した状態で発光ダイオードの正常／異常を確認でき、比較的低い電圧の直流電源と高圧の主回路電源が同時に発光ダイオードに接続されないインターロックが確保できる。
【００４１】
請求項２の発明によれば、逆流阻止用のダイオードを設けたことにより、直流電源の電流によってフィルタコンデンサが充電されないように阻止することができ、この直流電源をオフした時に直ちに発光ダイオードを消灯することができる。
【００４２】
請求項３の発明によれば、絶縁耐圧がフィルタコンデンサと同一レベル以上にした高耐圧トランスを使用することによって、フィルタコンデンサが高圧主回路電源で充電された状態でも押しボタンスイッチをオンオフ操作することで発光ダイオードが正常かどうかを確認できる。
【００４３】
請求項４の発明によれば、ダイオードによって組まれた全波整流回路で高耐圧トランスの二次側の交流電圧を全波整流して発光ダイオードを点灯させるので、この全波整流回路に代えてダイオードを用いた場合よりも高耐圧トランスの二次電圧が低くても同一の輝度で発光させることができ、それだけ請求項３の発明の場合よりも第２の抵抗の損失が少なくてもよくなり、この結果として、高耐圧トランス及び第２の抵抗をより小型にできる。
【００４４】
請求項５の発明によれば、逆流阻止用のダイオードを設けたことにより、高耐圧トランスの二次電圧の整流電流によってフィルタコンデンサが充電されないように阻止することができ、フィルタコンデンサが充電されていない限り、押しボタンスイッチをオフした時に直ちに発光ダイオードを消灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の回路図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の放電確認回路部分の回路図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の回路図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の放電確認回路部分の回路図。
【符号の説明】
１　フィルタコンデンサ
２　第１の抵抗
３　発光ダイオード
４　第２の抵抗
４Ａ　第２の抵抗
５　主回路電源
６　直流電源
７　第１のコネクタ
８　接続点
９　接触器
１０　投入コイル
１１　第２のコネクタ
１２　短絡コネクタ
１３　ダイオード
１４　制御電源
１５　押しボタンスイッチ
１６　高耐圧トランス
１７　ダイオード
１８　全波整流回路
【図１】
2004056900.tif 000003
【図２】
2004056900.tif 000004
【図３】
2004056900.tif 000005
【図４】
2004056900.tif 000006