(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各相の単相整流器入力がスター結線され、その出力にそれぞれコンバータが接続され、前記各単相整流器が共通の制御信号で制御される多相整流装置において、前記各単相整流器は、三角波発生器と、前記共通制御信号と前記三角波発生器の出力を比較する比較器と、前記比較器の出力によってオンオフされる各相分のホトカプラと、前記各ホトカプラの出力に接続した平滑回路を備えたことを特徴とする多相整流装置。
【請求項２】
各相の単相整流器入力がスター結線され、その出力にそれぞれコンバータが接続され、前記各単相整流器が共通の制御信号で制御される多相整流装置において、前記各単相整流器は、前記共通制御信号を変調してオンオフ信号に変換する変調器と、前記変調器の出力によりオンオフする各相分のホトカプラと、前記ホトカプラに接続した復調器を備えたことを特徴とする多相整流装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各相の単相整流器がスター結線され、各単相整流器が共通の制御信号で制御される多相整流装置において、共通の制御信号を絶縁して転送する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は本発明を適用する多相整流装置のブロック図である。単相整流器23、24、25を共通の制御信号で制御することにより、各単相整流器の入力電圧をバランスさせることが可能である事は本願出願人が先に提案した、特願2000-391986に示されている。
【０００３】
図６は前記ブロック図を具体化した回路図である。これは回路シミュレーション用の回路図である。回路シミュレータの特徴として、主回路と制御回路は絶縁されているとして取り扱うことが可能となっているために、掛算機85、86、87の入力が直結されている。
【０００４】
しかしながら、実際の応用を考えるとスイッチ素子142、143、144を駆動する必要があること、出力電圧を検出する必要があることから、出力電圧のマイナス側を制御回路の基準電圧とする事が一般的である。市販の制御ICもその前提で作られていることが多い。
その場合、各相制御回路の基準電位は異なる電位となる。したがって、掛算機85、86、87を直結することは出来ず、何らかの絶縁手段が必要になる。
【０００５】
掛算機85、86、87に入力される信号は出力電圧と基準電圧を誤差増幅し、積分された信号であり、これはアナログの直流信号である。この信号を絶縁して転送し、転送された信号は各相で共通でなければならない。ただし、転送前と転送後が同じである必要は必ずしも無い。
【０００６】
図３は絶縁にホトカプラを使った例である。抵抗20、21、22の抵抗値を同一とし、ホトカプラ16、17、18の電流伝達率を同一とすれば、抵抗20、21、22に発生する電圧は同じとなる。この回路は部品点数が少ないメリットがあるが、電流伝達率が同じホトカプラを揃えるのが難しいこと、例えば抵抗20、21、22を可変抵抗として調整可能とし、電流伝達率のずれを補正したとしても、電流伝達率の経年変化により信号が共通でなくなってしまうことを考えると、デメリットが大きく採用しがたい。
【０００７】
図４は電流伝達率の影響を排除した例である。A/D変換機200によりアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号をホトカプラ201〜224で転送し、転送されたデジタル信号をD/A変換機241でアナログ信号に戻している。図４（ａ）は信号送出回路であり、(ｂ)は信号受信回路である。煩雑さを避けるため省略したが、実際には、信号受信回路は三組必要である。
ホトカプラで伝達する情報はオンかオフかのデジタル情報なので、電流伝達率の影響はなくなり、経年劣化の恐れがなくなるメリットがある。
しかしながらこの例でもA/Dコンバータ、D/Aコンバータ、要求精度を満足するビット数分のホトカプラが必要であり、部品点数が多くなるデメリットがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、各相の単相整流器入力がスター結線され、その出力にそれぞれコンバータが接続され、各単相整流器が共通の制御信号で制御される多相整流装置において、共通の制御信号を絶縁して転送する簡易な手段を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１の発明は、各相の単相整流器入力がスター結線され、その出力にそれぞれコンバータが接続され、前記各単相整流器が共通の制御信号で制御される多相整流装置において、前記各単相整流器は、三角波発生器と、前記共通制御信号と前記三角波発生器の出力を比較する比較器と、前記比較器の出力によってオンオフされる各相分のホトカプラと、前記各ホトカプラの出力に接続した平滑回路を備えたことを特徴とする。この構成によれば、各相に転送したい制御信号と三角波を比較して、パルス信号を作る。尚、制御信号の値とパルス幅の間には相関関係があり、例えば制御信号の値が大きければパルス幅が広くなり、制御信号の値が小さければパルス幅が狭くなる。
得られたパルス信号をホトカプラで転送し、これを平滑すれば、直流信号が得られる。各相のホトカプラに共通のパルス信号を入力し、各相の平滑回路を共通にすれば、得られる直流信号は各相共通になる。
ホトカプラはオンかオフの状態しか伝えないため、電流伝達率の影響を受けない。
【００１０】
上記課題を解決するため請求項２の発明は、各相の単相整流器入力がスター結線され、その出力にそれぞれコンバータが接続され、前記各単相整流器が共通の制御信号で制御される多相整流装置において、前記各単相整流器は、前記共通制御信号を変調してオンオフ信号に変換する変調器と、前記変調器の出力によりオンオフする各相分のホトカプラと、前記ホトカプラに接続した復調器を備えたことを特徴とする。この構成によれば制御信号をオンオフ信号に変調して転送し共通の復調器で復調するので変調方式はＰＷＭ(パルス幅変調)以外にも適用できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１、図２は本発明の実施図で図１はブロック図、図２は回路図である。図１、図２は同じ部分は同じ番号を付した。。まず、各相に転送したい制御信号と三角波を比較して、パルス信号を作る。この場合、制御信号の値が大きければパルス幅が広くなり、制御信号の値が小さければ、パルス幅が狭くなる。
パルス信号をホトカプラで転送する。ホトカプラ1、2、3のダイオード側は直列に接続されているため、同じパルス電流が流れることになる。
転送された信号を平滑回路7、8、9で平滑する。具体的な回路を平滑回路9の中に示す。ホトカプラで電流の吸い込み、吐き出しを両方行なうことは出来ないので、オペアンプ13でパルス信号を受けて、同じパルス信号を作り、それを抵抗14、コンデンサ15で平滑している。なお、オペアンプ13の出力がコンパレータ5の出力と同じ極性となるように、オペアンプ13の入力を接続しておく必要がある。
【００１２】
【発明の効果】
本発明を使用する事で、ホトカプラ電流伝達率の経年変化の影響を排除しつつ、少ない部品点数で制御信号を絶縁して転送することが可能となる。これを各相の単相整流器入力がスター結線され、その出力にそれぞれコンバータが接続され、各単相整流器が共通の制御信号で制御される多相整流装置に適用することにより、部品点数増加の抑制による原価低減と、高信頼性というメリットを出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例（ブロック図）
【図２】本発明の実施例（回路図）
【図３】従来例
【図４】従来例
【図５】本発明を適用する多相電源装置のブロック図
【図６】本発明を適用する多相電源装置の回路図
【符号の説明】
１，２，３              ：  ホトカプラ
４                      ：  抵抗
５                      ：  比較器（コンパレータ）
６                      ：  三角波発生器
７、８、９              ：  平滑回路
１０、１１、１２        ：  抵抗
１３                    ：  オペアンプ
１４                    ：  抵抗
１５                    ：  コンデンサ
１６、１７、１８        ：  ホトカプラ
１９、２０、２１、２２  ：  抵抗
２３、２４、２５        ：  単相整流器
２６、２７、２８        ：  コンバータ
７０、７１、７２        ：  交流電圧源
７３、７４、７５        ：  電流計
７６、７７、７８        ：  電圧計
７９、８０、８１        ：  電圧検出器
８２、８３、８４        ：  絶対値回路
８５、８６、８７        ：  掛算器
８８、８９、９０        ：  加算器
９１、９２、９３        ：  積分器
９４、９５、９６        ：  電圧リミッタ
９７、９８、９９        ：  積分器
１００、１０１、１０２  ：  加算器
１０３、１０４、１０５  ：  直流電圧源
１０６、１０７、１０８  ：  三角波発生器
１０９、１１０、１１１  ：  比較器
１１２、１１３、１１４  ：  全波整流素子
１１５、１１６、１１７  ：  インダクタ
１１８、１１９、１２０  ：  電流検出器
１２１、１２２、１２３  ：  整流素子
１２４、１２５、１２６  ：  コンデンサ
１２７、１２８、１２９  ：  抵抗
１３０、１３１、１３２  ：  電圧計
１３３、１３４、１３５  ：  電圧検出器
１３６、１３７、１３８  ：  コンデンサ
１３９、１４０、１４１  ：  駆動素子
１４２、１４３、１４４  ：  スイッチ素子
２００                  ：  A/D変換機
２０１〜２２４          ：  ホトカプラ
２２５〜２４０          ：  抵抗
２４１                  ：  D/A変換機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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