JP2554963B2 - Power control device - Google Patents
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Landscapes
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばスイッチング電
源に用いられ、複数の磁気増幅器を用いた電力制御装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power control device used in, for example, a switching power supply and using a plurality of magnetic amplifiers.
【0002】[0002]
【従来の技術】直流電圧をFET(電界効果型トランジ
スタ)等の半導体スイッチにより高周波交流電圧に変換
し、この交流電圧を変圧器により電圧変換を行った後
に、これを再び整流・平滑することによって、元の直流
電圧とは異なる直流電圧を取り出すDC−DCコンバー
タが多用されている。このコンバータでは、変圧器の2
次巻線から整流回路への給電接続路の中間に磁気増幅器
を挿入し、磁気増幅器中の磁束リセット量を制御するこ
とにより、磁気増幅器の出力を点弧角制御により制御
し、整流・平滑後の出力直流電圧の制御を行うことが実
施されている。このようなDC−DCコンバータは、電
源の小型化や軽量化のために用いられることが多いた
め、個々の目的に合わせて定格出力が決定される。その
ため、磁気増幅器は少量多品種生産となってコストが高
くなりがちである。これを防ぐためには、複数の磁気増
幅器を並列に接続し、標準化した磁気増幅器を組合わせ
ることにより様々な定格出力を実現すればよい。2. Description of the Related Art A direct current voltage is converted into a high frequency alternating current voltage by a semiconductor switch such as an FET (Field Effect Transistor), the alternating current voltage is converted by a transformer, and then rectified and smoothed again. A DC-DC converter that extracts a DC voltage different from the original DC voltage is often used. In this converter, 2 of the transformer
By inserting a magnetic amplifier in the middle of the power supply connection path from the secondary winding to the rectifier circuit and controlling the amount of magnetic flux reset in the magnetic amplifier, the output of the magnetic amplifier is controlled by firing angle control, and after rectification and smoothing. The control of the output DC voltage is performed. Since such a DC-DC converter is often used to reduce the size and weight of the power supply, the rated output is determined according to the individual purpose. Therefore, the magnetic amplifier tends to be manufactured in small quantities and in a large variety of products, resulting in high cost. In order to prevent this, various rated outputs may be realized by connecting a plurality of magnetic amplifiers in parallel and combining standardized magnetic amplifiers.
【0003】図5は磁気増幅器を並列接続した電力安定
回路であり、図6はその1個だけを取り出して示した電
力安定回路である。図6の回路においては、交流電源1
に可飽和リアクタ2と電力用ダイオード3、負荷4から
成る直列回路が接続されている。そしてダイオード3は
アノードに可飽和リアクタ2とリセット用ダイオード5
のカソードが接続され、ダイオード5のアノードは制御
回路6を介して、交流電源1の他端つまり接地端子に接
続されている。可飽和リアクタ2は、図7に示すような
角形磁気ヒステリシスを有する軟磁性材料で造られた環
状のコアに負荷巻線を巻いたものであり、リセットされ
た状態ではコアの磁束が飽和するまでは高いインダクタ
ンスを示すが、電流が増加してコア内の磁束が飽和値φ
s に達すると、インダクタンスがほぼ零になるものであ
る。ここで、可飽和リアクタ2とダイオード3、5を組
合わせたものを磁気増幅器と呼ぶことにする。FIG. 5 shows a power stabilizing circuit in which magnetic amplifiers are connected in parallel, and FIG. 6 shows a power stabilizing circuit in which only one is taken out. In the circuit of FIG. 6, an AC power supply 1
A series circuit including a saturable reactor 2, a power diode 3, and a load 4 is connected to. The diode 3 has an anode at the saturable reactor 2 and a resetting diode 5
Is connected to the cathode, and the anode of the diode 5 is connected to the other end of the AC power supply 1, that is, the ground terminal, via the control circuit 6. The saturable reactor 2 is formed by winding a load winding around an annular core made of a soft magnetic material having a rectangular magnetic hysteresis as shown in FIG. 7, and in a reset state, until the magnetic flux of the core is saturated. Shows a high inductance, but the current increases and the magnetic flux in the core reaches the saturation value φ.
When s is reached, the inductance becomes almost zero. Here, a combination of the saturable reactor 2 and the diodes 3 and 5 is called a magnetic amplifier.
【0004】交流電源1の出力は方形波で、ゲート半サ
イクルには矢印g方向の起電力により負荷4に電流が流
れ、リセット半サイクルには矢印r方向の起電力により
制御回路6及びダイオード5を介して可飽和リアクタ2
にリセット電圧が印加される。図7は可飽和リアクタ2
のコアの磁束をゲート方向を正として示したものであ
り、リセット半サイクルでは破線に示すように変化し、
磁束はゲート方向からリセット方向に変化してφR にな
る。その次のゲート半サイクルでは、磁束が増加してゲ
ート方向になるが、磁束がゲート方向の飽和値φS に達
するまでは殆ど電流が流れない。そして磁束がφS に達
すると、可飽和リアクタ2は急激に導通状態となり、そ
の後のゲート半サイクルの間は導通状態を保持する。The output of the AC power supply 1 is a square wave, a current flows through the load 4 in the gate half cycle by the electromotive force in the direction of arrow g, and in the reset half cycle by the electromotive force in the direction of arrow r.
Saturable reactor 2 via control circuit 6 and diode 5
A reset voltage is applied to. Figure 7 shows the saturable reactor 2
The magnetic flux of the core is shown with the gate direction being positive, and it changes as shown by the broken line in the reset half cycle,
The magnetic flux changes from the gate direction to the reset direction and becomes φ R. In the next gate half cycle, the magnetic flux increases to the gate direction, but almost no current flows until the magnetic flux reaches the saturation value φ S in the gate direction. Then, when the magnetic flux reaches φ S , the saturable reactor 2 is rapidly brought into the conducting state, and is kept conducting during the subsequent gate half cycle.
【0005】図8は交流電源1の電圧Vと負荷4に印加
される電圧V’の変化を示すものであり、交流の周期を
Tとし、ゲート半サイクルにおいて可飽和リアクタ2が
飽和してインダクタンスが急激に零になる点弧時刻まで
の時間をτとする。負荷4に供給される電力は点弧時刻
τをずらすことで変化させることができ、またリセット
半サイクルに制御回路6を介して可飽和リアクタ2に印
加されるリセット電圧によって定まる磁束φR によって
点弧時刻τを決めることができる。つまり、可飽和リア
クタ2はリセット半サイクルにおいて、リセット電圧と
リセット時間の積に比例する磁束量だけゲート方向の飽
和値から磁束が減少して磁束φR となり、ゲート半サイ
クルにおいて同じ磁束量だけゲート方向に磁束が増加し
て飽和磁束φS となった時点から導通するというサイク
ルを繰り返す。このとき、ゲート半サイクルの始めから
導通するまでの時間τは、φS −φR に比例し印加電圧
に反比例する。FIG. 8 shows changes in the voltage V of the AC power supply 1 and the voltage V'applied to the load 4, where the AC cycle is T, and the saturable reactor 2 saturates in the gate half cycle to cause inductance. Let τ be the time until the ignition time when becomes abruptly zero. The electric power supplied to the load 4 can be changed by shifting the firing time τ, and the electric power supplied to the load 4 is changed by the magnetic flux φ R determined by the reset voltage applied to the saturable reactor 2 via the control circuit 6 in the reset half cycle. The arc time τ can be determined. In other words, the saturable reactor 2 is in the reset half cycle, only the amount of magnetic flux proportional to the product of the reset voltage and the reset time of the gate directions saturated
The magnetic flux is decreased from the sum value to become the magnetic flux φ R , and the cycle is repeated from the time when the magnetic flux is increased in the gate direction by the same amount of the magnetic flux in the gate half cycle to become the saturated magnetic flux φ S, and conduction is performed. At this time, the time τ from the beginning of the gate half cycle to conduction is proportional to φ S −φ R and inversely proportional to the applied voltage.
【0006】図6の磁気増幅器を用いた電力安定回路を
並列に接続して、図5に示すような構成とすると、個々
の可飽和リアクタ2を流れる電流の和に相当する電流が
負荷4に供給され、全体の定格電流は個々の定格電流の
和となる。When the power stabilizing circuits using the magnetic amplifiers of FIG. 6 are connected in parallel to form the configuration shown in FIG. 5, a current corresponding to the sum of the currents flowing through the individual saturable reactors 2 is applied to the load 4. Supplied, the total rated current is the sum of the individual rated currents.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の構
成においては、全ての可飽和リアクタ2を同時に点弧す
る必要があり、可飽和リアクタ2のコアの有効断面積の
不揃いや制御回路6の動作の不揃いを無くす必要があ
る。つまり、不揃いがあると最初に点弧した可飽和リア
クタ2に電流が集中し、この集中のために他の可飽和リ
アクタ2は印加電圧が低下して点弧しなくなるため、負
荷の分担が不均等になり易く、負荷の重い可飽和リアク
タ2が過熱故障を起こすことがある。つまり、コアの特
性に僅かな差異があるだけで、全体の定格電流は個々の
定格電流の和よりも小さくなってしまう。このような不
揃いを無視できるほど小さくするために、可飽和リアク
タ2のコアを精密に選別する必要があり、歩留まりが悪
く量産にとって大きな障害となる。 However, in the above-mentioned configuration, it is necessary to ignite all the saturable reactors 2 at the same time, which causes unevenness in the effective cross-sectional area of the core of the saturable reactor 2 and the operation of the control circuit 6. It is necessary to eliminate misalignment. That is, if there is unevenness, the saturable reactor 2 that is ignited first concentrates the current, and due to this concentration, the applied voltage drops and the other saturable reactors 2 do not ignite, so that the load is not shared. The saturable reactor 2 which is likely to be even and has a heavy load may cause an overheat failure. In other words, the total rated current becomes smaller than the sum of the individual rated currents even if there is a slight difference in the characteristics of the core. In order to make such irregularities small enough to be ignored, it is necessary to precisely select the cores of the saturable reactor 2, resulting in poor yield and a great obstacle to mass production .
【0008】本発明の目的は、上述の欠点を解決し、並
列接続された複数の磁気増幅器の点弧時刻が常に一致す
る電力制御装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to provide a power control device in which the firing times of a plurality of magnetic amplifiers connected in parallel are always the same.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る電力制御装置は、主巻線の一端を共通
に結線した複数の磁気増幅器を有し、前記複数の磁気増
幅器には何れも平衡巻線を設け、該平衡巻線の両端をそ
れぞれ共通に結線したことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, a power control apparatus according to the present invention has a plurality of magnetic amplifiers having one end of a main winding connected in common. In each of the above, a balanced winding is provided, and both ends of the balanced winding are commonly connected.
【0010】[0010]
【作用】上述の構成を有する電力制御装置は、平衡巻線
に発生する起電力が等しく保たれることにより、磁気増
幅器のリセット磁束量が等しくなるため、結線された磁
気増幅器が全て同時に点弧する。In the power control device having the above-described structure, the reset magnetic flux amounts of the magnetic amplifiers are equalized by keeping the electromotive forces generated in the balanced windings equal, so that all the connected magnetic amplifiers are fired at the same time. To do.
【0011】[0011]
【実施例】本発明を図1〜図4に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図1は第1の実施例の構成図を示
し、周波数、位相、電圧が何れも互いに等しい交流電源
V1〜Vnが、一端は点Qに共通に結線され、他端はそれぞ
れ可飽和リアクタSR1 〜SRn の主巻線の始端に結線され
ており、可飽和リアクタSR1 〜SRn の主巻線の終端は電
力用ダイオードPD1 〜PDn のアノードとリセット用ダイ
オードRD1 〜RDn のカソードに接続されている。ダイオ
ードPD1 〜PDn のカソードは共通に結線されて点Pに接
続されており、点Pと点Qは負荷Rを介して接続されて
いて、ダイオードRD1 〜RDn のアノードはそれぞれが個
別に、図示しない制御回路中の能動素子による制御用抵
抗を介して点Qに接続されている。また、可飽和リアク
タSR1 〜SRn には平衡巻線AB1 〜ABn が設けられ、ゲー
ト時に正の起電力を発生する始端A1〜Anが共通に結線さ
れ、負の起電力を発生する終端B1〜Bnが共通に結線され
並列に接続されている。可飽和リアクタSR1 〜SRn の主
巻線の巻数は互いに等しく、また平衡巻線AB1 〜ABn の
巻数は実施例においては1ターンである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in FIGS. FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment, in which an AC power supply having the same frequency, phase, and voltage is used.
One end of V1 to Vn is commonly connected to the point Q, and the other end is connected to the beginning of the main winding of the saturable reactors SR1 to SRn. The ends of the main windings of the saturable reactors SR1 to SRn are Connected to the anodes of power diodes PD1 to PDn and the cathodes of reset diodes RD1 to RDn. The cathodes of the diodes PD1 to PDn are commonly connected and connected to a point P, the points P and Q are connected via a load R, and the anodes of the diodes RD1 to RDn are not individually illustrated. It is connected to the point Q via a control resistor formed by an active element in the control circuit. Further, the saturable reactors SR1 to SRn are provided with balanced windings AB1 to ABn, and the starting ends A1 to An that generate positive electromotive force at the time of gate are commonly connected, and the terminals B1 to Bn that generate negative electromotive force are connected. Are commonly connected and connected in parallel. The saturable reactors SR1 to SRn have the same number of turns of the main winding, and the balanced windings AB1 to ABn have one turn in the embodiment.
【0012】定常状態においては、ゲート半サイクルの
終了時に可飽和リアクタSR1 〜SRnの全てのコアがゲー
ト方向の磁束で飽和している。そして、リセット半サイ
クルでは図示しない制御用抵抗とリセット用ダイオード
RD1 〜RDn を通って、可飽和リアクタSR1 〜SRn の主巻
線にリセット電流が流れ、主巻線の両端にはリセット電
圧が生ずる。同時に、可飽和リアクタSR1 〜SRn の磁束
が減少して逆向きつまりリセット方向になり、リセット
方向に増加してゆく。このとき、可飽和リアクタSR1 〜
SRn の平衡巻線AB1 〜ABn には磁束の時間変化に比例し
た起電力が発生し、この平衡巻線AB1 〜ABn が並列接続
されているため、コアの有効断面積等の差によらず可飽
和リアクタSR1 〜SRn のコアの磁束は等しく変化する。In the steady state, all the cores of the saturable reactors SR1 to SRn are saturated with the magnetic flux in the gate direction at the end of the gate half cycle. In the reset half cycle, a control resistor and a reset diode (not shown)
A reset current flows through the main windings of the saturable reactors SR1 to SRn through RD1 to RDn, and a reset voltage is generated across the main windings. At the same time, the magnetic fluxes of the saturable reactors SR1 to SRn decrease to the opposite direction, that is, the reset direction, and increase in the reset direction. At this time, the saturable reactor SR1 ~
An electromotive force proportional to the time change of the magnetic flux is generated in the balanced windings AB1 to ABn of SRn, and since these balanced windings AB1 to ABn are connected in parallel, they are possible regardless of the difference in the effective area of the core, etc. The magnetic fluxes of the cores of the saturated reactors SR1 to SRn change equally.
【0013】リセット半サイクルの終了時には、可飽和
リアクタSR1 〜SRn のコアは制御用抵抗で規定される共
通の磁束量だけリセットされている。そして、ゲート半
サイクルでは電力用ダイオードPD1 〜PDn及び共通の負
荷Rを通って可飽和リアクタSR1 〜SRn の主巻線に電流
が流れ、コアの磁束はゲート方向に増加してやがて飽和
する。ここで、主巻線に発生する自己誘導起電力が等し
く、かつコアのリセット磁束量が等しいため、可飽和リ
アクタSR1 〜SRn は同時に飽和し導通状態になる。At the end of the reset half cycle, the cores of the saturable reactors SR1 to SRn are reset by the common magnetic flux amount defined by the control resistors. Then, in the gate half cycle, a current flows through the main windings of the saturable reactors SR1 to SRn through the power diodes PD1 to PDn and the common load R, and the magnetic flux of the core increases in the gate direction and is eventually saturated. Here, since the self-induced electromotive forces generated in the main windings are the same and the reset magnetic flux amounts of the cores are the same, the saturable reactors SR1 to SRn are saturated at the same time and become conductive.
【0014】定常状態に達するまでは、可飽和リアクタ
SR1 〜SRnは飽和する時期が揃っていないことがある
が、コアが飽和していない可飽和リアクタは平衡巻線の
電流によって磁束変化が等しくされるため、やがてリセ
ット磁束量が等しくなって、飽和する時期が揃うように
なる。Until a steady state is reached, the saturable reactor
SR1 to SRn may not be saturated at the same time, but in a saturable reactor where the core is not saturated, the magnetic flux changes are equalized by the current in the balanced windings, so the reset magnetic flux amount eventually becomes equal, and the saturation occurs. It will be time to do.
【0015】このような動作のため、可飽和リアクタSR
1 〜SRn はそのコアの不揃いによって負荷の分担が片寄
ることがなく、動作中に電流の集中で過熱したりするこ
とはない。Due to such operation, the saturable reactor SR
1 to SRn do not have uneven load distribution due to irregular cores, and do not overheat due to current concentration during operation.
【0016】図2は第2の実施例の構成図を示し、セン
タタップ付きトランスに2つの磁気増幅器を結線して構
成されたコンバータが並列にn個接続されている。トラ
ンスTr1 は1次巻線が共通の交流電源Vに接続され、2
次巻線はセンタタップが直接に共通の負荷RLの一端に接
続され、 始端は可飽和リアクタSR1aの主巻線を介して、
電力用ダイオードPD1aのアノードとリセット用ダイオー
ドRD1aのカソードに接続され、終端は可飽和リアクタSR
1bの主巻線を介して、電力用ダイオードPD1bのアノード
とリセット用ダイオードRD1bのカソードに接続されて、
電力用ダイオードPD1a、PD1bのカソードは負荷RLの他端
に接続されている。 トランスTr2 〜Trnには同様に可飽
和リアクタSR2a〜SRna、SR2b〜SRnbが接続され、電力用
ダイオードPD2a〜PDna、PD2b〜PDnb、リセット用ダイオ
ードRD2a〜RDna、RD2b〜RDnbが接続されている。そし
て、リセット用ダイオードRD1a〜RDna、RD1b〜RDnbには
2次巻線のセンタタップとの間に図示しない制御用抵抗
が接続されている。更に、可飽和リアクタSR1a〜SRnaに
は環状コアの中に導線を通して構成された平衡巻線La1
〜Lan が設けられ、全て並列に結線されている。同様
に、可飽和リアクタSR1b〜SRnbにも平衡巻線Lb1 〜Lbn
が設けられ、並列に結線されている。FIG. 2 is a block diagram of the second embodiment, in which n converters constituted by connecting two magnetic amplifiers to a center tapped transformer are connected in parallel. The transformer Tr1 has a primary winding connected to a common AC power source V
The center tap of the next winding is directly connected to one end of the common load RL, and the start end is through the main winding of the saturable reactor SR1a,
It is connected to the anode of the power diode PD1a and the cathode of the reset diode RD1a, and the termination is the saturable reactor SR.
Connected to the anode of the power diode PD1b and the cathode of the reset diode RD1b via the main winding of 1b,
The cathodes of the power diodes PD1a and PD1b are connected to the other end of the load RL. Similarly, saturable reactors SR2a to SRna and SR2b to SRnb are connected to the transformers Tr2 to Trn, power diodes PD2a to PDna, PD2b to PDnb, and reset diodes RD2a to RDna and RD2b to RDnb are connected. A control resistor (not shown) is connected to the reset diodes RD1a to RDna and RD1b to RDnb between them and the center tap of the secondary winding. Furthermore, the saturable reactors SR1a to SRna have a balanced winding La1 formed by passing a wire through an annular core.
~ Lan is provided and all are connected in parallel. Similarly, the saturable reactors SR1b to SRnb also have balanced windings Lb1 to Lbn.
Are provided and are connected in parallel.
【0017】このような構成において、リセット用ダイ
オードRD1a〜RDnaを流れる電流により可飽和リアクタSR
1a〜SRnaのリセット磁束量が決まり、この磁束量は平衡
巻線La1 〜Lan によって等しくなる。同様に、可飽和リ
アクタSR1b〜SRnbのリセット磁束量も平衡巻線Lb1 〜Lb
n によって等しくされる。このため、可飽和リアクタSR
1a〜SRnaは全て同時に点弧し、同様に可飽和リアクタSR
1b〜SRnbの点弧も同時になる。In such a structure, the saturable reactor SR is driven by the current flowing through the reset diodes RD1a to RDna.
The reset magnetic flux amount of 1a to SRna is determined, and this magnetic flux amount becomes equal by the balanced windings La1 to Lan. Similarly, the amount of reset magnetic flux of the saturable reactors SR1b to SRnb is also equal to the balanced windings Lb1 to Lb.
equalized by n. Therefore, the saturable reactor SR
1a to SRna are all fired at the same time, and similarly saturable reactor SR
Ignition from 1b to SRnb also occurs at the same time.
【0018】図3は第3の実施例を示し、1個の交流電
源Vから並列接続されたn個の電力制御回路を介して1
個の負荷RLに直流が供給されるようになっている。n個
の電力制御回路は全て同じ構成となっていて、それぞれ
2個の磁気増幅器を有している。可飽和リアクタSR1aは
主巻線の一端が交流電源Vの一端とダイオードD1a のカ
ソードに、他端がゲート用ダイオードGD1aのアノードと
リセット用ダイオードRD1aのカソードに接続されてい
る。交流電源Vの他端には可飽和リアクタSR1bの主巻線
の一端とダイオードD1b のカソードが接続され、可飽和
リアクタSR1bの主巻線の他端はゲート用ダイオードGD1b
のアノードとリセット用ダイオードRD1bのカソードに接
続されている。ゲート用ダイオードGD1a、GD1bのカソー
ドは共に負荷RLの一端に結線され、負荷RLの他端はダイ
オードD1a 、D1b のアノードに結線されている。交流電
源Vには同様に可飽和リアクタSR2a〜SRna、SR2b〜SRn
b、ゲート用ダイオードGD2a〜GDna、GD2b〜GDnb、リセ
ット用ダイオードRD2a〜RDna、RD2b〜RDnb、ダイオード
D2a 〜Dna 、D2b 〜Dnb が接続されている。そして、可
飽和リアクタSR1a〜SRnaには平衡巻線La1 〜Lan がそれ
ぞれ環状コアの中に通され、並列に接続されている。同
様に、可飽和リアクタSR1b〜SRnbにも平衡巻線Lb1 〜Lb
n が通され並列に接続されている。FIG. 3 shows a third embodiment, in which one AC power source V is connected in parallel through n power control circuits.
DC is supplied to each load RL. All n power control circuits have the same configuration, and each has two magnetic amplifiers. In the saturable reactor SR1a, one end of the main winding is connected to one end of the AC power supply V and the cathode of the diode D1a, and the other end is connected to the anode of the gate diode GD1a and the cathode of the reset diode RD1a. The other end of the AC power supply V is connected to one end of the main winding of the saturable reactor SR1b and the cathode of the diode D1b, and the other end of the main winding of the saturable reactor SR1b is connected to the gate diode GD1b.
Is connected to the anode of and the cathode of the reset diode RD1b. The cathodes of the gate diodes GD1a and GD1b are both connected to one end of the load RL, and the other end of the load RL is connected to the anodes of the diodes D1a and D1b. Similarly to the AC power source V, saturable reactors SR2a to SRna, SR2b to SRn
b, gate diode GD2a to GDna, GD2b to GDnb, reset diode RD2a to RDna, RD2b to RDnb, diode
D2a to Dna and D2b to Dnb are connected. The balanced windings La1 to Lan are respectively passed through the annular cores of the saturable reactors SR1a to SRna and connected in parallel. Similarly, the saturable reactors SR1b to SRnb also have balanced windings Lb1 to Lb.
n is passed and connected in parallel.
【0019】可飽和リアクタSR1a〜SRnaの導通時には、
ゲート用ダイオードGD1a〜GDnaとダイオードD1b 〜Dnb
を通って負荷RLの電流が流れ、このとき可飽和リアクタ
SR1b〜SRnbはリセット用ダイオードRD1b〜RDnbを流れる
電流によりリセットされていて、その磁束変化は平衡巻
線Lb1 〜Lbnに流れる電流によって共通にされている。
そして、次のサイクルでは導通とリセットが入れ換わ
る。When the saturable reactors SR1a to SRna are conducting,
Gate diodes GD1a to GDna and diodes D1b to Dnb
A current of load RL flows through the saturable reactor.
SR1b to SRnb are reset by the current flowing through the reset diodes RD1b to RDnb, and the change in the magnetic flux is made common by the current flowing through the balanced windings Lb1 to Lbn.
Then, in the next cycle, conduction and reset are interchanged.
【0020】図4は3相交流から直流電力を得る電力制
御回路を示し、n個の電力制御回路の出力が並列に1個
の負荷RLに接続されている。可飽和リアクタSRa1+ の主
巻線は、一端が負荷RLの一端に接続され、他端はゲート
用ダイオードGDa1+ のアノードに接続されていて、ゲー
ト用ダイオードGDa1+ のカソードは3相交流電源Vの出
力Vaに接続されている。可飽和リアクタSRa1- の主巻線
は一端が負荷RLの他端に接続され、主巻線の他端はゲー
ト用ダイオードGDa1- のカソードに接続されており、ゲ
ート用ダイオードGDa1- のアノードは電源Vの出力Vaに
接続されている。そして、出力Vaの極性によって可飽和
リアクタSRa1+ 、SRa1- の何れかがスイッチングを行
う。可飽和リアクタSRb1+ 、SRb1- も同様に、ゲート用
ダイオードGDb1+ 、GDb1- を介して電源Vの出力Vbに接
続され、負荷RLに接続されており、電源Vの出力Vcも同
様に可飽和リアクタSRc1+ 、SRc1- とゲート用ダイオー
ドGDc1+ 、GDc1- を介して負荷RLに接続されている。ま
た、可飽和リアクタSRa1〜SRc1のそれぞれには、環状コ
アの中に導線を通して1ターンとした平衡巻線La1 〜Lc
1 が設けられている。FIG. 4 shows a power control circuit for obtaining DC power from three-phase AC, and the outputs of n power control circuits are connected in parallel to one load RL. The main winding of the saturable reactor SRa1 + has one end connected to one end of the load RL and the other end connected to the anode of the gate diode GDa1 +, and the cathode of the gate diode GDa1 + has the output Va of the three-phase AC power supply V. It is connected to the. One end of the main winding of the saturable reactor SRa1- is connected to the other end of the load RL, the other end of the main winding is connected to the cathode of the gate diode GDa1-, and the anode of the gate diode GDa1- is the power supply. It is connected to the output Va of V. Then, depending on the polarity of the output Va, either of the saturable reactors SRa1 + and SRa1- switches. Similarly, the saturable reactors SRb1 + and SRb1- are also connected to the output Vb of the power supply V through the gate diodes GDb1 + and GDb1- and to the load RL, and the output Vc of the power supply V is also the saturable reactor SRc1 +. , SRc1- and the gate diodes GDc1 + and GDc1- are connected to the load RL. In addition, each of the saturable reactors SRa1 to SRc1 has a balanced winding La1 to Lc in which one turn is made by passing a conductor through an annular core.
1 is provided.
【0021】以上のような6個の可飽和リアクタSRa 〜
SRc を用いた3相全波型の磁気増幅器が並列にn個接続
されており、更に平衡巻線La1+〜Lan+が全て並列に接続
され、同様に平衡巻線La1-〜Lan-も並列接続され、平衡
巻線Lb+ 、Lb- 、Lc+、Lc-もそれぞれ並列接続されてい
る。可飽和リアクタSRa 〜SRc は何れもそれぞれ電源V
からの電流が流れない半サイクルにおいて、図示しない
制御回路を通して主巻線にリセット電流が流れるように
なっており、このリセット電流によるコアの磁束変化
は、平衡巻線が並列接続されていることにより、互いに
等しくなる。例えば、出力Vaが負で動作するn個の可飽
和リアクタSRa+は、平衡巻線La+ により磁束量が等しく
なるため同時に点弧する。同様のことが、可飽和リアク
タSRa-を始め他の可飽和リアクタSRについても云える。The above six saturable reactors SRa
Three n-phase full-wave type magnetic amplifiers using SRc are connected in parallel. Further, balanced windings La1 + to Lan + are all connected in parallel, and similarly, balanced windings La1- to Lan- are also connected in parallel. The balanced windings Lb +, Lb-, Lc +, and Lc- are also connected in parallel. Each of the saturable reactors SRa to SRc has a power supply V
In the half cycle in which the current from the core does not flow, the reset current flows through the main winding through the control circuit (not shown) .The change in the magnetic flux of the core due to this reset current is due to the parallel connection of the balanced windings. , Equal to each other. For example, the n saturable reactors SRa +, which operate with a negative output Va, are simultaneously ignited because the amount of magnetic flux is equalized by the balanced winding La +. The same applies to the saturable reactor SRa- and other saturable reactors SR.
【0022】以上の何れの実施例においても、平衡巻線
が並列接続されている可飽和リアクタは、飽和磁束量か
らのリセット磁束量が等しく、またゲート半サイクルの
点弧するまでの磁束変化が等しいため同時に点弧する。
このため、導通状態が複数の可飽和リアクタ間で片寄る
ことがなく、また加熱の虞れなく磁気増幅器を有効に並
列接続することができる。即ち、並列接続された個々の
磁気増幅器の定格電流の和が全体の定格電流となる。In any of the above embodiments, in the saturable reactor in which the balanced windings are connected in parallel, the reset magnetic flux amount from the saturated magnetic flux amount is equal, and the magnetic flux change until the gate half cycle is ignited. Since they are equal, they fire at the same time.
For this reason, the conductive state is not biased among the plurality of saturable reactors, and the magnetic amplifiers can be effectively connected in parallel without fear of heating. That is, the sum of the rated currents of the individual magnetic amplifiers connected in parallel becomes the total rated current.
【0023】なお、実施例では磁気増幅器の特性を揃え
て平衡巻線の巻数は全て1ターンとしたが、これは必ず
しも1ターンでなくともよく、各磁気増幅器が点弧する
までに平衡巻線に印加した電圧時間積が等しくなる巻数
であれば、磁気増幅器ごとに巻数が異なっていてもよ
い。また、実施例の可飽和リアクタは環状コアのものと
したが、漏れ磁束が充分少なければ他の形状のコアを用
いた可飽和リアクタを用いてもよい。In the embodiment, the characteristics of the magnetic amplifiers are made uniform and the number of turns of the balanced windings is all one turn. However, this need not always be one turn, and the balanced windings may be wound by each magnetic amplifier. The number of turns may be different for each magnetic amplifier as long as the number of turns is equal to the voltage-time product applied to the magnetic amplifier. Further, the saturable reactor of the embodiment has an annular core, but a saturable reactor using a core having another shape may be used if the leakage magnetic flux is sufficiently small.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電力制
御装置は、磁気増幅器が不揃いであっても、点弧時刻が
一致しているため負荷の分担の不均等による過熱の虞れ
がなく、標準化された磁気増幅器を組合わせて多種の定
格を実現できる。As described above, in the power control apparatus according to the present invention, even if the magnetic amplifiers are not aligned, since the ignition times are the same, there is no risk of overheating due to uneven load sharing. A variety of ratings can be realized by combining standardized magnetic amplifiers.
【図1】第1の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment.
【図2】第2の実施例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a second embodiment.
【図3】第3の実施例の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a third embodiment.
【図4】第4の実施例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a fourth embodiment.
【図5】電力制御回路の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a power control circuit.
【図6】電力制御回路の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a power control circuit.
【図7】可飽和リアクタの動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the saturable reactor.
【図8】可飽和リアクタのコアの動作説明図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the core of the saturable reactor.
V 交流電源 SR 可飽和リアクタ PD 電力用ダイオード RD リセット用ダイオード R、RL 負荷 AB、L 平衡巻線 GD ゲート用ダイオード D ダイオード V AC power supply SR Saturable reactor PD Power diode RD Reset diode R, RL Load AB, L Balanced winding GD Gate diode D diode
Claims (1)
気増幅器を有し、前記複数の磁気増幅器には何れも平衡
巻線を設け、該平衡巻線の両端をそれぞれ共通に結線し
たことを特徴とする電力制御装置。1. A plurality of magnetic amplifiers in which one end of a main winding is commonly connected, wherein a balanced winding is provided in each of the plurality of magnetic amplifiers, and both ends of the balanced winding are commonly connected. A power control device characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168637A JP2554963B2 (en) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | Power control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168637A JP2554963B2 (en) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | Power control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04368424A JPH04368424A (en) | 1992-12-21 |
| JP2554963B2 true JP2554963B2 (en) | 1996-11-20 |
Family
ID=15871733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3168637A Expired - Fee Related JP2554963B2 (en) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | Power control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554963B2 (en) |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP3168637A patent/JP2554963B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04368424A (en) | 1992-12-21 |
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