JPH077953A - 過電流制限回路 - Google Patents
過電流制限回路Info
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- JPH077953A JPH077953A JP14411493A JP14411493A JPH077953A JP H077953 A JPH077953 A JP H077953A JP 14411493 A JP14411493 A JP 14411493A JP 14411493 A JP14411493 A JP 14411493A JP H077953 A JPH077953 A JP H077953A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＡＣ入力０１の全波整流電圧をリアクトル０３
を介しスイッチング素子０４にて断続し、平滑コンデン
サ０５に昇圧直流電圧を得る昇圧形コンバータを持つ整
流装置であって、ＤＣ出力０７を定電圧化する直流電流
指令値を出す電圧エラーアンプ６、この電流指令値と全
波整流電圧とを乗算しＡＣ入力０１と同相の電流指令値
を出す乗算器２、電流Ｉ１を乗算器２の出力指令値に一
致させるべく電流エラーアンプ４を介し制御信号をＰＷ
Ｍコンパレータ０８に与えスイッチング素子０４をＰＷ
Ｍ方式で開閉しＡＣ入力電流を力率１とする整流装置
で、アンプ３による過電流制限値をＡＣ入力が１００Ｖ
系か、２００Ｖ系かに応じて切換え、定電力点で電流制
限を掛け装置の信頼性を高める。 【構成】ＡＣ入力の系統電圧を検出回路１０で検出し基
準電圧切換回路１１によりアンプ３への電流制限用基準
電圧を２００Ｖ系では１００Ｖ系の１／２とする。
を介しスイッチング素子０４にて断続し、平滑コンデン
サ０５に昇圧直流電圧を得る昇圧形コンバータを持つ整
流装置であって、ＤＣ出力０７を定電圧化する直流電流
指令値を出す電圧エラーアンプ６、この電流指令値と全
波整流電圧とを乗算しＡＣ入力０１と同相の電流指令値
を出す乗算器２、電流Ｉ１を乗算器２の出力指令値に一
致させるべく電流エラーアンプ４を介し制御信号をＰＷ
Ｍコンパレータ０８に与えスイッチング素子０４をＰＷ
Ｍ方式で開閉しＡＣ入力電流を力率１とする整流装置
で、アンプ３による過電流制限値をＡＣ入力が１００Ｖ
系か、２００Ｖ系かに応じて切換え、定電力点で電流制
限を掛け装置の信頼性を高める。 【構成】ＡＣ入力の系統電圧を検出回路１０で検出し基
準電圧切換回路１１によりアンプ３への電流制限用基準
電圧を２００Ｖ系では１００Ｖ系の１／２とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は交流入力電圧を直流電
圧に整流し平滑化する整流装置であって、力率を１近く
にまで改善する昇圧コンバータ形のアクティブフィルタ
回路などを備えた整流装置の過電流保護回路に関する。
なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
圧に整流し平滑化する整流装置であって、力率を１近く
にまで改善する昇圧コンバータ形のアクティブフィルタ
回路などを備えた整流装置の過電流保護回路に関する。
なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。
【０００２】
【従来の技術】図２はこの種の整流装置の構成例を示す
ブロック回路図である。同図において０１はＡＣ入力、
０２はこのＡＣ入力を全波整流する整流器、０３はリア
クトル、０４はパワーＭＯＳＦＥＴからなるスイッチン
グ素子、０５は平滑コンデンサ、０６は平滑コンデンサ
０５からの逆流阻止用のダイオード、０７はＤＣ出力で
ある。
ブロック回路図である。同図において０１はＡＣ入力、
０２はこのＡＣ入力を全波整流する整流器、０３はリア
クトル、０４はパワーＭＯＳＦＥＴからなるスイッチン
グ素子、０５は平滑コンデンサ、０６は平滑コンデンサ
０５からの逆流阻止用のダイオード、０７はＤＣ出力で
ある。
【０００３】この０２〜０６の手段は周知のように昇圧
形コンバータを構成している。即ちスイッチング素子０
４をオンすると、リアクトル０３がＡＣ入力０１の全波
整流電圧によって付勢される。次にスイッチング素子０
４をオフすると、リアクトル０３はその励磁電流を維持
する方向に電圧を発生し、平滑コンデンサ０５は、この
リアクトル誘起電圧とＡＣ入力０１の全波整流電圧との
和電圧によりダイオード０６を介して昇圧充電される。
形コンバータを構成している。即ちスイッチング素子０
４をオンすると、リアクトル０３がＡＣ入力０１の全波
整流電圧によって付勢される。次にスイッチング素子０
４をオフすると、リアクトル０３はその励磁電流を維持
する方向に電圧を発生し、平滑コンデンサ０５は、この
リアクトル誘起電圧とＡＣ入力０１の全波整流電圧との
和電圧によりダイオード０６を介して昇圧充電される。
【０００４】ところでスイッチング素子０４はＰＷＭ
（パルス幅変調）方式により、この整流装置へのＡＣ入
力電流がＡＣ入力０１と同相（つまり力率≒１）となる
ように、この例では７５ＫＨＺの高周波で開閉制御さ
れ、いわゆるアクティブフィルタを構成している。次に
スイッチング素子０４の制御回路を説明すると、０８は
スイッチング素子０４を駆動するＰＷＭコンパレータ、
０９は７５ＫＨＺの定振巾の３角波を発振出力する発振
器である。
（パルス幅変調）方式により、この整流装置へのＡＣ入
力電流がＡＣ入力０１と同相（つまり力率≒１）となる
ように、この例では７５ＫＨＺの高周波で開閉制御さ
れ、いわゆるアクティブフィルタを構成している。次に
スイッチング素子０４の制御回路を説明すると、０８は
スイッチング素子０４を駆動するＰＷＭコンパレータ、
０９は７５ＫＨＺの定振巾の３角波を発振出力する発振
器である。
【０００５】６は電圧エラーアンプで、ＤＣ出力０７の
電圧と基準電圧７とを比較し、この差電圧を０とするよ
うに、この差電圧に増巾演算を施し、直流の電流指令値
として乗算器２に与える。乗算器２はＡＣ入力０１の全
波整流電圧（つまり図２のＡ点の電圧）と電圧エラーア
ンプの出力とを入力し、両者の積、つまりＡＣ入力０１
の全波整流波形と同波形で、その振巾を電圧エラーアン
プ６の出力（直流の電流指令値）に比例させた（但しこ
の例では負側を増大方向とする）電流指令値を出力す
る。
電圧と基準電圧７とを比較し、この差電圧を０とするよ
うに、この差電圧に増巾演算を施し、直流の電流指令値
として乗算器２に与える。乗算器２はＡＣ入力０１の全
波整流電圧（つまり図２のＡ点の電圧）と電圧エラーア
ンプの出力とを入力し、両者の積、つまりＡＣ入力０１
の全波整流波形と同波形で、その振巾を電圧エラーアン
プ６の出力（直流の電流指令値）に比例させた（但しこ
の例では負側を増大方向とする）電流指令値を出力す
る。
【０００６】またＲｓは図２の回路のＡＣ入力電流を全
波整流してなる入力電流Ｉ１を検出する抵抗であり、４
は電流エラーアンプで、入力電流Ｉ１の検出値と乗算器
２の出力する電流指令値とを比較し、この差を０とする
ようにこの差電圧は演算増巾を施してＰＷＭコンパレー
タ０８に出力する。ＰＷＭコンパレータ０８は発振器０
９の出力する定振巾の３角波と電流エラーアンプ４の出
力信号とを比較し（なお常時は図外のバイアス手段によ
ってＰＷＭコンパレータ０８と電流エラーアンプ４の出
力間を結ぶダイオード８は導通状態で置かれている）、
後者（エラーアンプ４の出力）が前者（発振器０９の出
力）よりも大きい期間、スイッチング素子０４をオンさ
せる。
波整流してなる入力電流Ｉ１を検出する抵抗であり、４
は電流エラーアンプで、入力電流Ｉ１の検出値と乗算器
２の出力する電流指令値とを比較し、この差を０とする
ようにこの差電圧は演算増巾を施してＰＷＭコンパレー
タ０８に出力する。ＰＷＭコンパレータ０８は発振器０
９の出力する定振巾の３角波と電流エラーアンプ４の出
力信号とを比較し（なお常時は図外のバイアス手段によ
ってＰＷＭコンパレータ０８と電流エラーアンプ４の出
力間を結ぶダイオード８は導通状態で置かれている）、
後者（エラーアンプ４の出力）が前者（発振器０９の出
力）よりも大きい期間、スイッチング素子０４をオンさ
せる。
【０００７】このようにしてＰＷＭコンパレータ０８は
７５ＫＨＺの周期を持ち電流エラーアンプ４の刻々の出
力に比例したパルス巾を持つパルス列を出力して、この
パルス巾の期間、スイッチング素子０４をオンさせ、結
果として図２の回路はＤＣ出力０７の電圧レベルを一定
に保ちながら、ＡＣ入力電圧０１と同相の正弦波状のＡ
Ｃ入力電流を取込む整流装置を実現している。
７５ＫＨＺの周期を持ち電流エラーアンプ４の刻々の出
力に比例したパルス巾を持つパルス列を出力して、この
パルス巾の期間、スイッチング素子０４をオンさせ、結
果として図２の回路はＤＣ出力０７の電圧レベルを一定
に保ちながら、ＡＣ入力電圧０１と同相の正弦波状のＡ
Ｃ入力電流を取込む整流装置を実現している。
【０００８】図３の（１）はＡＣ入力０１を全波整流し
てなる図２のＡ点の電圧波形を示し、図３の（２）はＡ
Ｃ入力電流を全波整流してなる電流Ｉ１の通常時の波形
を示す。このように両者は同相となっている。ところで
図２の３は過電流制限回路を構成する過電流検出用アン
プで、このアンプ３の負の入力端子には、基準電圧Ｅｒ
が接続され、同じくアンプ３の正の入力端子には電流検
出抵抗Ｒｓによる入力電流Ｉ１の検出値が入力されてい
る。
てなる図２のＡ点の電圧波形を示し、図３の（２）はＡ
Ｃ入力電流を全波整流してなる電流Ｉ１の通常時の波形
を示す。このように両者は同相となっている。ところで
図２の３は過電流制限回路を構成する過電流検出用アン
プで、このアンプ３の負の入力端子には、基準電圧Ｅｒ
が接続され、同じくアンプ３の正の入力端子には電流検
出抵抗Ｒｓによる入力電流Ｉ１の検出値が入力されてい
る。
【０００９】今、負荷が重くなって電流Ｉ１が大きくな
り、抵抗Ｒｓでの電圧降下分が基準電圧Ｅｒを越えよう
とすると、アンプ３の出力が電流エラーアンプ４の出力
レベルよりローレベル側に動き、これによりアンプ３の
出力とＰＷＭコンパレータ０８とを結ぶダイオード９が
導通すると共に、電流エラーアンプ４の出力側のダイオ
ード８は阻止され、電流Ｉ１が制限される様に動作す
る。この結果、電流Ｉ１が図３（３）のようにその先端
部がカットされた波形となる。
り、抵抗Ｒｓでの電圧降下分が基準電圧Ｅｒを越えよう
とすると、アンプ３の出力が電流エラーアンプ４の出力
レベルよりローレベル側に動き、これによりアンプ３の
出力とＰＷＭコンパレータ０８とを結ぶダイオード９が
導通すると共に、電流エラーアンプ４の出力側のダイオ
ード８は阻止され、電流Ｉ１が制限される様に動作す
る。この結果、電流Ｉ１が図３（３）のようにその先端
部がカットされた波形となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図２のアクティブフィ
ルタ回路は、入力電圧範囲を広くとれるという特長があ
り、ＡＣ１００Ｖ系とＡＣ２００Ｖ系を共用すことが一
般的である。しかし従来は過電流制限用基準電圧Ｅｒが
固定であるため、ＡＣ１００Ｖ系と２００Ｖ系で過電流
制限が動作を開始する出力電力値が大きく変化するとい
う問題があった。即ち、出力電力Ｐｏと入力電圧には次
の関係がある。
ルタ回路は、入力電圧範囲を広くとれるという特長があ
り、ＡＣ１００Ｖ系とＡＣ２００Ｖ系を共用すことが一
般的である。しかし従来は過電流制限用基準電圧Ｅｒが
固定であるため、ＡＣ１００Ｖ系と２００Ｖ系で過電流
制限が動作を開始する出力電力値が大きく変化するとい
う問題があった。即ち、出力電力Ｐｏと入力電圧には次
の関係がある。
【００１１】
【数１】Ｐｏ＝Ｖｉｎ・Ｉｉｎ・η ここで Ｖｉｎ：ＡＣ入力電圧の実効値 Ｉｉｎ：入力電流の実効値 η：コンバータの変換効率（通常０．９〜０．９５程
度） 従ってＶｉｎ＝２００Ｖ時の電流はＶｉｎ＝１００Ｖ時
の電流の半分でよい。つまり、ＡＣ１００ＶでＩ１・Ｒ
ｓ＝Ｅｒの点で電流制限がかかる様にＥｒを設定する
と、ＡＣ２００Ｖ時には、２倍の電力まで負荷が増加し
ないと電流制限が動作しないことになり、電源の安全上
問題であった。
度） 従ってＶｉｎ＝２００Ｖ時の電流はＶｉｎ＝１００Ｖ時
の電流の半分でよい。つまり、ＡＣ１００ＶでＩ１・Ｒ
ｓ＝Ｅｒの点で電流制限がかかる様にＥｒを設定する
と、ＡＣ２００Ｖ時には、２倍の電力まで負荷が増加し
ないと電流制限が動作しないことになり、電源の安全上
問題であった。
【００１２】そこで本発明は入力電圧が１００Ｖ系から
２００Ｖ系に切換わった時にも、過電流制限がかかる時
の出力電力をほぼ一定にすることができる過電流制限回
路を提供することを課題とする。
２００Ｖ系に切換わった時にも、過電流制限がかかる時
の出力電力をほぼ一定にすることができる過電流制限回
路を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の過電流制限回路は、交流電源（ＡＣ入
力０１など）の電圧を直流電圧に変換する整流装置であ
って、交流電源からこの整流装置に供給される電流（Ｉ
１など）を設定値に制限する手段（過電流検出用アンプ
３など）を備えた整流装置において、交流電源の系統の
公称電圧を検出する手段（入力電圧検出回路１０など）
と、前記設定値を、検出された前記系統公称電圧に反比
例するように切換える手段（基準電圧切換回路１１な
ど）とを備えたものとする。
めに、請求項１の過電流制限回路は、交流電源（ＡＣ入
力０１など）の電圧を直流電圧に変換する整流装置であ
って、交流電源からこの整流装置に供給される電流（Ｉ
１など）を設定値に制限する手段（過電流検出用アンプ
３など）を備えた整流装置において、交流電源の系統の
公称電圧を検出する手段（入力電圧検出回路１０など）
と、前記設定値を、検出された前記系統公称電圧に反比
例するように切換える手段（基準電圧切換回路１１な
ど）とを備えたものとする。
【００１４】また請求項２の過電流制限回路は、請求項
１に記載の電流制限回路において、前記交流電源の系統
の公称電圧を１００Ｖおよび２００Ｖとする。また請求
項３の過電流制限回路では、請求項１または請求項２に
記載の電流制限回路において、前記整流装置は、交流電
源の電圧を全波整流する手段（全波整流器０２など）
と、この全波整流電圧を昇圧するために、この電圧をリ
アクトル（０３など）を介し交流電源の周波数より高い
所定の周波数（発振器０９の出力周波数など）で開閉す
るスイッチング手段（スイッチング素子０４など）と、
交流電源から、この整流装置へ供給される電流がほぼ力
率１の正弦波電流となるように前記スイッチング手段の
閉時間をパルス幅変調によって制御する手段（電圧エラ
ーアンプ６，乗算器２，電流アラーアンプ４，ＰＷＭコ
ンパレータ０８など）とを備えたものであるようにす
る。
１に記載の電流制限回路において、前記交流電源の系統
の公称電圧を１００Ｖおよび２００Ｖとする。また請求
項３の過電流制限回路では、請求項１または請求項２に
記載の電流制限回路において、前記整流装置は、交流電
源の電圧を全波整流する手段（全波整流器０２など）
と、この全波整流電圧を昇圧するために、この電圧をリ
アクトル（０３など）を介し交流電源の周波数より高い
所定の周波数（発振器０９の出力周波数など）で開閉す
るスイッチング手段（スイッチング素子０４など）と、
交流電源から、この整流装置へ供給される電流がほぼ力
率１の正弦波電流となるように前記スイッチング手段の
閉時間をパルス幅変調によって制御する手段（電圧エラ
ーアンプ６，乗算器２，電流アラーアンプ４，ＰＷＭコ
ンパレータ０８など）とを備えたものであるようにす
る。
【００１５】
【作用】ＡＣ入力の系統の公称電圧が１００Ｖから２０
０Ｖに変化した場合に、過電流制限用基準電圧値を切換
えることにより一定の電力ポイントで過電流制限が動作
するようにする。
０Ｖに変化した場合に、過電流制限用基準電圧値を切換
えることにより一定の電力ポイントで過電流制限が動作
するようにする。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の実施例としての構成を示すブ
ロック回路図で図２に対応するものである。図１におい
ては図２に対し過電流検出用アンプ３の基準電圧を固定
の電圧Ｅｒでなく、入力電圧検出回路１０および基準電
圧切換え回路１１によって切換可能に与えるようにした
点が異なる。
ロック回路図で図２に対応するものである。図１におい
ては図２に対し過電流検出用アンプ３の基準電圧を固定
の電圧Ｅｒでなく、入力電圧検出回路１０および基準電
圧切換え回路１１によって切換可能に与えるようにした
点が異なる。
【００１７】図１においては入力電圧検出回路１０によ
り、ＡＣ入力０１の配電系統が１００Ｖ系であるか２０
０Ｖ系であるかの区別を行う。そしてこの入力電圧検出
回路１０の検出出力により、基準電圧切換回路１１を介
して過電流制限用アンプ３への基準電圧を切換える。即
ち入力電圧検出回路１０の検出信号により基準電圧切換
回路時１１はＡＣ２００Ｖ入力時には、ＡＣ１００Ｖ入
力時の半分の基準電圧を発生し、過電流検出用アンプ３
に与える。
り、ＡＣ入力０１の配電系統が１００Ｖ系であるか２０
０Ｖ系であるかの区別を行う。そしてこの入力電圧検出
回路１０の検出出力により、基準電圧切換回路１１を介
して過電流制限用アンプ３への基準電圧を切換える。即
ち入力電圧検出回路１０の検出信号により基準電圧切換
回路時１１はＡＣ２００Ｖ入力時には、ＡＣ１００Ｖ入
力時の半分の基準電圧を発生し、過電流検出用アンプ３
に与える。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば昇圧コンバータ形のアク
ティブフィルタを用いた整流装置であって、ＡＣ入力電
流の過電流を制限する機能を備えた整流装置において、
ＡＣ入力電圧の系統が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系で
あるかを検出し、過電流の制限値を２００Ｖ系では１０
０Ｖ系の１／２に切換えるようにしたので、本発明の整
流装置をＡＣ１００Ｖ系と２００Ｖ系で共用しても、ほ
ぼ一定の出力電力点で過電流制限をかけることができ、
力率改善回路（アクティブフィルタ回路）の信頼性を高
めることができる。
ティブフィルタを用いた整流装置であって、ＡＣ入力電
流の過電流を制限する機能を備えた整流装置において、
ＡＣ入力電圧の系統が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系で
あるかを検出し、過電流の制限値を２００Ｖ系では１０
０Ｖ系の１／２に切換えるようにしたので、本発明の整
流装置をＡＣ１００Ｖ系と２００Ｖ系で共用しても、ほ
ぼ一定の出力電力点で過電流制限をかけることができ、
力率改善回路（アクティブフィルタ回路）の信頼性を高
めることができる。
【図１】本発明の実施例としての構成を示すブロック回
路図
路図
【図２】図１に対応する従来のブロック回路図
【図３】図２の要部動作説明用の波形図
０１ ＡＣ入力 ０２ 全波整流回路 ０３ リアクトル ０４ スイッチング素子 ０５ 平滑コンデンサ ０６ 逆流阻止ダイオード ０７ ＤＣ出力 ０８ ＰＷＭコンパレータ ０９ 発振器 Ｒｓ 電流検出抵抗 ２ 乗算器 ３ 過電流検出用アンプ ４ 電流エラーアンプ ６ 電圧エラーアンプ ７ 基準電圧 ８ ダイオード ９ ダイオード １０ 入力電圧検出回路 １１ 基準電圧切換回路
Claims (3)
- 【請求項１】交流電源の電圧を直流電圧に変換する整流
装置であって、交流電源からこの整流装置に供給される
電流を設定値に制限する手段を備えた整流装置におい
て、 交流電源の系統の公称電圧を検出する手段と、 前記設定値を、検出された前記系統公称電圧に反比例す
るように切換える手段とを備えたことを特徴とする電流
制限回路。 - 【請求項２】請求項１に記載の電流制限回路において、 前記交流電源の系統の公称電圧を１００Ｖおよび２００
Ｖとしたことを特徴とする電流制限回路。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の電流制限
回路において、 前記整流装置は、 交流電源の電圧を全波整流する手段と、 この全波整流電圧を昇圧するために、この電圧をリアク
トルを介し交流電源の周波数より高い所定の周波数で開
閉するスイッチング手段と、 交流電源から、この整流装置へ供給される電流がほぼ力
率１の正弦波電流となるように前記スイッチング手段の
閉時間をパルス幅変調によって制御する手段とを備えた
ものであることを特徴とする過電流制限回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14411493A JPH077953A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 過電流制限回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14411493A JPH077953A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 過電流制限回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077953A true JPH077953A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15354516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14411493A Pending JPH077953A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 過電流制限回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077953A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0621957A (ja) * | 1993-03-19 | 1994-01-28 | Asia Electron Inc | デジタル信号の共有信号線 |
| WO2005096483A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-13 | System General Corp. | Power-mode control circuitry for power converters |
| JP2011078228A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Minebea Co Ltd | 過電流保護回路 |
| JP2011103737A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 力率改善型スイッチング電源装置 |
| US8716988B2 (en) | 2009-11-10 | 2014-05-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Power factor correction type switching power supply unit |
| CN103904760A (zh) * | 2014-03-25 | 2014-07-02 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电动车车载充电控制系统及其控制方法 |
| CN108462382A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-08-28 | 海信（山东）空调有限公司 | Pfc电路、pfc电路控制方法及空调器 |
| JP2022030115A (ja) * | 2020-08-06 | 2022-02-18 | 東芝テック株式会社 | 電力変換装置 |
-
1993
- 1993-06-16 JP JP14411493A patent/JPH077953A/ja active Pending
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