(57)【要約】【課題】構成の簡略化を容易に図ることができる電力供給装置を提供する。【解決手段】電力供給装置１００に、コンバータ１１０にインバータ１２０に対して並列に接続された単相ブリッジ整流回路部１３１と、この単相ブリッジ整流回路部１３１に接続され電圧を平滑して出力するコンデンサ１３２Ａと、で構成される電源装置を設けている。このため、単相ブリッジ整流回路部１３１およびコンデンサ１３２Ａで構成される直列回路がサージ電圧を吸収する回路と同等な回路となるため、外部からコンバータ１１０にサージ電圧が入力された場合であっても、このサージ電圧を単相ブリッジ整流回路部１３１およびコンデンサ１３２Ａの直列回路で吸収でき、他の部品に供給しない状態とすることができる。【選択図】図１
2007215297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部に前記負荷に対して並列に接続された整流部と、
この整流部に並列状に接続され電力を平滑する平滑手段と、
を具備したことを特徴とした電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置であって、
前記平滑手段は、前記整流部の出力端間に接続されたコンデンサを備えた
ことを特徴とした電源装置。
【請求項３】
交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部と、
この順変換回路部に前記負荷に対して並列に接続された請求項１に記載の電源装置と、
を具備したことを特徴とした電力供給装置。
【請求項４】
交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部と、
この順変換回路部に前記負荷に対して並列に接続された整流部と、
この整流部に並列状に接続され電力を平滑する平滑手段と、
を具備したことを特徴とした電力供給装置。
【請求項５】
交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部と、
この順変換回路部に前記負荷に対して並列に接続された請求項１または請求項２に記載の電源装置と、
を具備したことを特徴とした電力供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電力供給装置であって、
前記順変換回路部に接続されスイッチング素子のオンオフにより前記変換された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換して出力する前記負荷としての逆変換回路部と、
前記コンデンサの出力端間および前記逆変換回路部に接続され前記コンデンサで平滑された電力を利用して前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御信号を生成して前記逆変換回路部へ出力する制御信号出力部と、
を具備したことを特徴とした電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電力を所定の直流電力に変換して出力する順変換回路部に接続される電源装置および電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば図２に示すように、コンバータ９１０と、インバータ９２０と、トランジェント回路部９３０と、スイッチング電源部９４０と、制御信号出力部９５０と、を備え、三相交流電源９６０から入力される交流電圧を所定の周波数の交流電圧に変換して出力する電力供給装置９００が知られている。
【０００３】
コンバータ９１０は、６個の整流素子９１２にて構成された三相ブリッジ回路９１１が用いられる順変換回路である。このコンバータ９１０は、入力端子９１３，９１４，９１５が三相交流電源９６０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ接続されている。そして、三相交流電源９６０からの交流電圧を直流電圧に変換して、一対の出力端子９１６，９１７から出力する。
【０００４】
インバータ９２０は、例えばＭＯＳ（Metal-Oxide Semiconductor）トランジスタやＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの図示しないスイッチング素子にてフルブリッジ形などに構成された逆変換回路である。このインバータ９２０は、一対の入力端子９２１，９２２がコンバータ９１０の出力端子９１６，９１７に、信号入力端子９２３が制御信号出力部９５０の信号出力端子９５１に、それぞれ接続されている。そして、制御信号出力部９５０からの制御信号によりスイッチング素子をオンオフさせ、コンバータ９１０からの直流電圧を一定の周波数の電圧方形波の単相の交流電圧に変換して一対の出力端子９２４，９２５から出力する。
【０００５】
トランジェント回路部９３０は、例えば三相交流電源９６０で発生するサージ電圧を吸収して、このサージ電圧がインバータ９２０へ供給されない状態にする。このトランジェント回路部９３０は、第１の抵抗素子９３１と、整流素子９３２と、コンデンサ９３３と、の直列回路を備えている。この直列回路は、コンバータ９１０の出力端子９１６およびインバータ９２０の入力端子９２１の接続点と、コンバータ９１０の出力端子９１７およびインバータ９２０の入力端子９２２の接続点と、の間に接続されている。また、トランジェント回路部９３０は、整流素子９３２およびコンデンサ９３３の接続点と、コンバータ９１０の出力端子９１７およびコンデンサ９３３の接続点と、の間にコンデンサ９３３に対して並列に接続された第２の抵抗素子９３４を備えている。
【０００６】
スイッチング電源部９４０は、制御信号出力部９５０の電源であり、三相交流電源９６０から出力される交流電圧を整流、平滑して、制御信号出力部９５０へ出力する。このスイッチング電源部９４０は、単相ブリッジ整流回路部９４１と、平滑部９４２と、を備えている。
【０００７】
単相ブリッジ整流回路部９４１は、整流素子９４１Ａ，９４１Ｂ，９４１Ｃ，９４１Ｄにて構成されている。そして、整流素子９４１Ａの入力端子および整流素子９４１Ｄの出力端子の接続点に設けられた入力端子９４１Ｅと、整流素子９４１Ｂの入力端子および整流素子９４１Ｃの出力端子の接続点に設けられた入力端子９４１Ｆと、には、三相交流電源９６０のＵ相、Ｖ相がそれぞれ接続されている。また、整流素子９４１Ａの出力端子および整流素子９４１Ｂの出力端子の接続点に設けられた出力端子９４１Ｇと、整流素子９４１Ｃの入力端子および整流素子９４１Ｄの入力端子の接続点に設けられた出力端子９４１Ｈと、には、制御信号出力部９５０の一対の入力端子９５２，９５３がそれぞれ接続されている。
【０００８】
平滑部９４２は、単相ブリッジ整流回路部９４１から入力される直流電圧を平滑して制御信号出力部９５０へ出力する。この平滑部９４２は、単相ブリッジ整流回路部９４１の出力端子９４１Ｇ，９４１Ｈと、制御信号出力部９５０の入力端子９５２，９５３と、のそれぞれの接続点の間に接続されたコンデンサ９４２Ａを備えている。また、平滑部９４２は、コンデンサ９４２Ａに対して並列に接続された抵抗素子９４２Ｂを備えている。
【０００９】
制御信号出力部９５０は、信号出力端子９５１がインバータ９２０の信号入力端子９２３に接続されている。この制御信号出力部９５０は、スイッチング電源部９４０から入力される直流電圧を利用して、インバータ９２０のスイッチング素子を制御するための制御信号を生成して出力する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述したような図２に示すような構成では、サージ電圧を吸収するためにトランジェント回路部９３０を設けているため、電力供給装置９００の構成の簡略化を図りにくいという問題点が一例として挙げられる。
【００１１】
本発明の目的は、構成の簡略化を容易に図ることが可能な電源装置および電力供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電源装置は、交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部に前記負荷に対して並列に接続された整流部と、この整流部に並列状に接続され電力を平滑する平滑手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１３】
この発明では、電源装置に、交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部に負荷に対して並列に接続された整流部と、この整流部に接続され電力を平滑する平滑手段と、を設けている。このことにより、整流部および平滑手段で構成される直列回路がサージ電圧を吸収する回路と同等な回路となり、外部から順変換回路部にサージ電圧が供給された場合であっても、このサージ電圧が整流部および平滑手段の直列回路で吸収され、他の部品に供給されない状態となる。よって、電源装置に、電力を平滑する機能と、サージ電圧を吸収する機能と、が設けられることとなり、従来の構成のように平滑手段を備えた電源装置に加え、サージ電圧を吸収するだけの機能を有するトランジェント回路部を順変換回路部に接続する必要がなくなり、順変換回路部を備えた構成の簡略化を容易に図れる。
【００１４】
そして、本発明では、請求項１に記載の電源装置であって、前記平滑手段は、前記整流部の出力端間に接続されたコンデンサを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明では、平滑手段として、整流部の出力端間に接続されたコンデンサを適用している。このことにより、コンデンサを整流部の出力端間に接続するだけの簡単な構成で、電力を平滑しかつサージ電圧を吸収する機能を得られる。
【００１６】
本発明の電力供給装置は、交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部と、この順変換回路部に前記負荷に対して並列に接続された請求項１に記載の電源装置と、を具備したことを特徴とする。
【００１７】
この発明では、電力供給装置に、交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部と、この順変換回路部に負荷に対して並列に接続された請求項１に記載の電源装置と、を設けている。このことにより、電力供給装置に、交流電力を所定の直流電力に変換して出力する機能と、この変換された直流電力の一部を平滑する機能と、サージ電圧を吸収する機能と、が設けられることとなり、従来の構成のように、順変換回路部、および、平滑手段に加え、サージ電圧を吸収するだけの機能を有するトランジェント回路部を設ける必要がなくなり、電力供給装置の構成の簡略化を容易に図れる。
【００１８】
本発明の電力供給装置は、交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部と、この順変換回路部に前記負荷に対して並列に接続された整流部と、この整流部に並列状に接続され電力を平滑する平滑手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１９】
この発明では、電力供給装置に、交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部と、この順変換回路部に負荷に対して並列に接続された整流部と、この整流部に接続され電力を平滑する平滑手段と、を設けている。このことにより、電力供給装置に、交流電力を所定の直流電力に変換して出力する機能と、この変換された直流電力の一部を平滑する機能と、サージ電圧を吸収する機能と、が設けられることとなり、上述したような作用により、電力供給装置の構成の簡略化を容易に図れる。
【００２０】
本発明の電力供給装置は、交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部と、この順変換回路部に前記負荷に対して並列に接続された請求項１または請求項２に記載の電源装置と、を具備したことを特徴とする。
【００２１】
この発明では、電力供給装置に、交流電力を所定の直流電力に変換して負荷へ出力する順変換回路部と、この順変換回路部に負荷に対して並列に接続された請求項２または請求項３に記載の電源装置と、を設けている。このことにより、電力供給装置に、交流電力を所定の直流電力に変換して出力する機能と、この変換された直流電力の一部を平滑する機能と、サージ電圧を吸収する機能と、が設けられることとなり、上述した作用により、電力供給装置の構成の簡略化を容易に図れる。
【００２２】
さらに、本発明では、請求項５に記載の電力供給装置であって、前記順変換回路部に接続されスイッチング素子のオンオフにより前記変換された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換して出力する前記負荷としての逆変換回路部と、前記コンデンサの出力端間および前記逆変換回路部に接続され前記コンデンサで平滑された電力を利用して前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御信号を生成して前記逆変換回路部へ出力する制御信号出力部と、を具備したことを特徴とする。
【００２３】
この発明では、電力供給装置に、順変換回路部に接続されスイッチング素子のオンオフにより順変換回路部で変換された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換して出力する逆変換回路部と、コンデンサの出力端間および逆変換回路部に接続されコンデンサで平滑された電力を利用してスイッチング素子のオンオフを制御する制御信号を生成して逆変換回路部へ出力する制御信号出力部と、を設けている。このことにより、電力供給装置に、制御信号に基づいて順変換回路部で変換された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換して出力する機能と、順変換回路部で変換された直流電力の一部を平滑する機能と、この平滑された電力を利用して制御信号を出力する機能と、サージ電圧を吸収する機能と、が設けられることとなり、従来の構成のように、順変換回路部、逆変換回路部、平滑手段、制御信号出力部に加え、サージ電圧を吸収するだけの機能を有するトランジェント回路部を設ける必要がなくなり、電力供給装置の構成の簡略化を容易に図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、上述した従来の構成と同様の構成については、同一名称を付し説明を簡略化する。図１は、本発明の一実施の形態に係る電力供給装置の概略構成を示す模式図である。
【００２５】
〔電力供給装置の構成〕
図１において、１００は電力供給装置である。そして、電力供給装置１００は、順変換回路部としてのコンバータ１１０と、負荷としての逆変換回路部であるインバータ１２０と、スイッチング電源部１３０と、制御信号出力部１４０と、を備えている。
【００２６】
コンバータ１１０は、６個の整流素子１１２にて構成された三相ブリッジ回路１１１が用いられる順変換回路である。このコンバータ１１０は、入力端子１１３，１１４，１１５が三相交流電源９６０のＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ接続されている。
【００２７】
インバータ１２０は、図示しないスイッチング素子にて構成された逆変換回路であり、入力端子１２１，１２２がコンバータ１１０の出力端子１１６，１１７に、信号入力端子１２３が制御信号出力部１４０の信号出力端子１４１に、それぞれ接続されている。そして、制御信号出力部１４０からの制御信号によりスイッチング素子をオンオフさせ、コンバータ１１０からの直流電圧を一定の周波数の交流電圧に変換して出力端子１２４，１２５から出力する。
【００２８】
スイッチング電源部１３０は、整流部としての単相ブリッジ整流回路部１３１と、平滑部１３２と、を備えている。
【００２９】
単相ブリッジ整流回路部１３１の整流素子１３１Ａの入力端子および整流素子１３１Ｄの出力端子の接続点に設けられた入力端子１３１Ｅは、コンバータ１１０の出力端子１１６およびインバータ１２０の入力端子１２１の接続点に接続されている。また、整流素子１３１Ｂの入力端子および整流素子１３１Ｃの出力端子の接続点に設けられた入力端子１３１Ｆは、コンバータ１１０の出力端子１１７およびインバータ１２０の入力端子１２２の接続点に接続されている。すなわち、単相ブリッジ整流回路部１３１は、コンバータ１１０にインバータ１２０に対して並列に接続されている。さらに、整流素子１３１Ａの出力端子および整流素子１３１Ｂの出力端子の接続点に設けられた出力端子１３１Ｇと、整流素子１３１Ｃの入力端子および整流素子１３１Ｄの入力端子の接続点に設けられた出力端子１３１Ｈと、には、制御信号出力部１４０の入力端子１４２，１４３がそれぞれ接続されている。
【００３０】
平滑部１３２は、単相ブリッジ整流回路部１３１の出力端子１３１Ｇ，１３１Ｈと、制御信号出力部１４０の入力端子１４２，１４３と、のそれぞれの接続点の間に接続された平滑手段としてのコンデンサ１３２Ａを備えている。また、平滑部１３２は、コンデンサ１３２Ａに対して並列に接続された抵抗素子１３２Ｂを備えている。なお、単相ブリッジ整流回路部１３１およびコンデンサ１３２Ａにて、本発明の電源装置が構成されている。
【００３１】
制御信号出力部１４０は、信号出力端子１４１がインバータ１２０の信号入力端子１２３に接続され、単相ブリッジ整流回路部１３１から入力される直流電圧を利用して、インバータ１２０を制御するための制御信号を生成して出力する。
【００３２】
〔電力供給装置の動作〕
次に、電力供給装置１００の動作として、サージ電圧が供給された際の動作について説明する。
【００３３】
まず、例えば三相交流電源９６０で発生したサージ電圧が電力供給装置１００のコンバータ１１０に入力されると、このコンバータ１１０で直流電圧に変換されて出力端子１１６，１１７から出力される。そして、スイッチング電源部１３０の単相ブリッジ整流回路部１３１の整流素子１３１Ａと、平滑部１３２のコンデンサ１３２Ａと、で構成される直列回路がサージ電圧を吸収する回路と同等の回路となるため、コンバータ１１０から出力されたサージ電圧は、この直列回路で吸収されて制御信号出力部１４０やインバータ１２０に供給されないこととなり、制御信号出力部１４０やインバータ１２０がサージ電圧から保護される。
【００３４】
〔電力供給装置の作用効果〕
上述したように、上記実施の形態では、電力供給装置１００に、コンバータ１１０にインバータ１２０に対して並列に接続された単相ブリッジ整流回路部１３１と、この単相ブリッジ整流回路部１３１に接続され電圧を平滑するコンデンサ１３２Ａと、で構成される電源装置を設けている。このため、単相ブリッジ整流回路部１３１およびコンデンサ１３２Ａで構成される直列回路がサージ電圧を吸収する回路と同等な回路となるため、外部からコンバータ１１０にサージ電圧が入力された場合であっても、このサージ電圧を単相ブリッジ整流回路部１３１およびコンデンサ１３２Ａの直列回路で吸収でき、他の部品に供給しない状態とすることができる。したがって、単相ブリッジ整流回路部１３１およびコンデンサ１３２Ａの直列回路に、電圧を平滑する機能と、サージ電圧を吸収する機能と、が設けられることとなり、従来の構成のようにコンデンサ９４２Ａに加え、サージ電圧を吸収するだけの機能を有するトランジェント回路部９３０をコンバータ１１０に接続する必要がなくなり、コンバータ１１０を備えた構成の簡略化を容易に図ることができる。また、設置に大きなスペースが必要でありかつ高価なトランジェント回路部９３０を用いないため、小型化、軽量化、低コスト化、組み立て工数の削減を容易に図ることができる。
【００３５】
そして、本発明の平滑手段として、単相ブリッジ整流回路部１３１の出力端子１３１Ｇ，１３１Ｈと、制御信号出力部１４０の入力端子１４２，１４３と、のそれぞれの接続点の間に接続されたコンデンサ１３２Ａを適用している。このため、コンデンサ１３２Ａを単相ブリッジ整流回路部１３１の出力端子１３１Ｇ，１３１Ｈに接続するだけの簡単な構成で、電圧を平滑しかつサージ電圧を吸収する機能を得ることができる。
【００３６】
また、電力供給装置１００に、コンバータ１１０と、単相ブリッジ整流回路部１３１と、コンデンサ１３２Ａと、を設けている。このため、電力供給装置１００に、交流電圧を所定の直流電圧に変換して出力する機能と、この変換された直流電圧の一部を平滑する機能と、サージ電圧を吸収する機能と、が設けられることとなり、従来の構成のように、コンバータ９１０、および、コンデンサ９４２Ａに加え、トランジェント回路部９３０を設ける必要がなくなり、電力供給装置１００の構成の簡略化を容易に図ることができる。
【００３７】
さらに、電力供給装置１００に、コンバータ１１０に接続されスイッチング素子のオンオフによりコンバータ１１０で変換された直流電圧を所定の周波数の交流電圧に変換して出力するインバータ１２０と、コンデンサ１３２Ａで平滑された電圧を利用してスイッチング素子のオンオフを制御する制御信号を生成してインバータ１２０へ出力する制御信号出力部１４０と、を設けている。このため、電力供給装置１００に、制御信号に基づいてコンバータ１１０で変換された直流電圧を所定の周波数の交流電圧に変換して出力する機能と、コンバータ１１０で変換された直流電圧の一部を平滑する機能と、この平滑された電圧を利用して制御信号を出力する機能と、サージ電圧を吸収する機能と、が設けられることとなり、従来の構成のように、コンバータ９１０、インバータ９２０、コンデンサ９４２Ａ、および、制御信号出力部９５０に加え、トランジェント回路部９３０を設ける必要がなくなり、電力供給装置１００の構成の簡略化を容易に図ることができる。
【００３８】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の改良ならびに設計の変更などが可能である。
【００３９】
そして、インバータ１２０の代わりに、スイッチング電源部１３０からの制御信号により所定の処理をする負荷としての処理部を設ける構成としてもよい。また、平滑部１３２で平滑された電圧を直接的に利用して所定の処理をする処理部を設ける構成としてもよい。これらの処理部としては、サーバ装置や表示装置などが例示できる。これらのような構成にすれば、サージ電圧を吸収するだけの機能を有するトランジェント回路部を設けることなく、各種処理を実施できるとともにサージ電圧を吸収でき、構成の簡略を容易に図ることができる。
【００４０】
また、三相交流電源９６０の代わりに、単相交流電源を設ける構成としてもよい。さらに、本発明の電源装置として、単相ブリッジ整流回路部１３１およびコンデンサ１３２Ａを独立させた構成としてもよい。
【００４１】
その他、本発明は上述の実施の形態における具体的な構造および手順に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、設計の変更などは本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電力供給装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】従来の電力供給装置の概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００……電力供給装置
１１０……順変換回路部としてのコンバータ
１２０……負荷としての逆変換回路部であるインバータ
１３１……電源装置を構成する整流部としての単相ブリッジ整流回路部
１３２Ａ…電源装置を構成する平滑手段としてのコンデンサ
１３２Ｂ…抵抗素子
１４０……制御信号出力部
【図１】
2007215297.tif 000003
【図２】
2007215297.tif 000004