电源装置制造方法及图纸

不间断电源装置(1)为，在负载电流(IL)大于规定值(Ic)的情况下，以比较高的频率(fH)使变换器(6)驱动，并且将变换器(6)的输出电压(VDC)向负载(23)直接供给，在负载电流(IL)小于规定值(Ic)的情况下，以比较低的频率(fL)使变换器(6)驱动，并且将变换器(6)的输出电压(VDC)通过双向斩波器(11)进行升压而向负载(23)供给。

Power supply device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源装置
本专利技术涉及一种电源装置，特别涉及具备变换器以及双向斩波器并向负载供给直流电力的电源装置。
技术介绍
例如，在日本特开2000-197347号公报(专利文献1)中公开了一种具备AC/DC变换器、双向斩波器以及DC/DC变换器的电源装置。AC/DC变换器包括多个开关元件、以及与多个开关元件分别反向并联连接的多个二极管。在从交流电源供给交流电力的通常时，来自交流电源的交流电力由AC/DC变换器转换为直流电力，该直流电力经由DC/DC变换器向负载供给，并且经由双向斩波器蓄积到蓄电装置。在来自交流电源的交流电力的供给停止的停电时，蓄电装置的直流电力经由双向斩波器以及DC/DC变换器向负载供给。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-197347号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在以往的电源装置中存在如下那样的问题：每当开关元件导通以及断开时，在开关元件中产生开关损耗，并且在二极管中产生反向恢复功耗，电源装置的效率降低。因此，本专利技术的主要目的在于提供一种高效率的电源装置。用于解决课题的手段本专利技术的电源装置为，执行第一以及第二运转模式中的所选择的运转模式，具备：输出端子，用于向负载供给直流电力；变换器，将交流电力转换为直流电力而向第一节点输出；双向斩波器，在第一运转模式时，对输出端子的直流电压进行降压而向第二节点输出，在第二运转模式时，将第二节点的直流电压进行升压而向输出端子输出；切换电路，在第一运转模式时，将第一节点与输出端子连接，并且将第二节点与蓄电装置连接，在第二运转模式时，将第一节点与第二节点连接；第一控制部，在第一运转模式时，以使第一节点的直流电压成为第一参照电压的方式控制变换器，在第二运转模式时，以使第一节点的直流电压成为比第一参照电压低的第二参照电压的方式控制变换器；以及第二控制部，在第一运转模式时，以使第二节点的直流电压成为第二参照电压的方式控制双向斩波器，在第二运转模式时，以使输出端子的直流电压成为第一参照电压的方式控制双向斩波器。专利技术的效果在本专利技术的电源装置中，在第一运转模式时，将变换器的输出电压直接赋予到输出端子，并且将变换器的输出电压通过双向斩波器进行降压而赋予到蓄电装置，在第二运转模式时，将变换器的输出电压通过双向斩波器进行升压而赋予到输出端子。由此，在第二运转模式时，能够使变换器的输出电压降低而使在变换器中产生的损耗降低，能够提高电源装置的效率。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的不间断电源装置的整体构成的电路框图。图2是表示图1所示的不间断电源装置的主要部分的电路框图。图3是表示图2所示的双向斩波器的构成的电路图。图4是表示图1所示的控制装置中的与变换器的控制相关联的部分的构成的框图。图5是表示图4所示的栅极控制电路的主要部分的电路框图。图6是例示图5所示的电压指令值、三角波信号以及栅极信号的波形的时间图。图7是表示图1所示的控制装置中的与电磁接触器的控制相关联的部分的构成的框图。图8是表示图1所示的控制装置中的与双方斩波器的控制相关联的部分的构成的框图。图9是表示本专利技术的实施方式2的不间断电源装置的主要部分的电路框图。图10是表示图9所示的不间断电源装置中包含的控制装置中的与半导体开关以及电磁接触器的控制相关联的部分的构成的框图。具体实施方式[实施方式1]为了使本申请专利技术容易理解，在对实施方式1进行说明之前，首先对本申请专利技术的原理进行说明。当使变换器6(图6)驱动时，在IGBTQ1～Q6中产生开关损耗，并且在二极管D1～D6中产生反向恢复功耗。在IGBTQ1～Q6以及二极管D1～D6中产生的损耗，与IGBTQ1～Q6的开关频率(导通以及断开的次数/秒)、变换器6的输出电压VDC以及变换器6的输出电流之积成比例地增大。由此，为了使在变换器6中产生的损耗减少，需要使IGBTQ1～Q6的开关频率、变换器6的输出电压以及变换器6的输出电流之积减少。在负载电流IL较大的情况下，需要将IGBTQ1～Q6的开关频率设定为足够高的频率fH(第一频率)，而将变换器6的输出电压VDC维持为负载23的额定电压(参照电压VR1)，并且向变换器6输出较大的负载电流IL。但是，在负载电流IL较小的情况下，能够将IGBTQ1～Q6的开关频率设定为低于上述频率fH的频率fL(第二频率)。此外，如果将变换器6的输出电压VDC通过双向斩波器11进行升压而向负载23进行供给，则能够降低变换器6的输出电压VDC。因此，在本申请专利技术中，在负载电流IL大于规定值Ic的情况下，以比较高的频率fH使变换器6驱动，并且将变换器6的输出电压VDC向负载23直接供给，使负载23稳定地驱动。此外，在负载电流IL小于规定值Ic的情况下，以比较低的频率fL使变换器6驱动，并且将变换器6的输出电压VDC通过双向斩波器11进行升压而向负载23供给，使在变换器6中产生的损耗降低，提高不间断电源装置1的效率。此外，双向斩波器11与变换器6相比，在驱动时进行开关动作的开关元件的数量较少，并且能够将开关频率设定为更低的频率。因此，与在变换器6中产生的损耗相比，能够使在双向斩波器11中产生的损耗明显地小。由此，在负载电流IL小于规定值Ic的情况下，在变换器6中产生的损耗的减少量超过在双向斩波器11中产生的损耗，结果，能够降低不间断电源装置1整体的损耗。以下，使用附图对本申请专利技术所应用的不间断电源装置1进行详细说明。图1是表示本专利技术的实施方式1的不间断电源装置1的构成的电路框图。该不间断电源装置1将来自商用交流电源21的三相交流电力转换为直流电力而向负载23供给。在图1中，为了附图以及说明的简化，仅表示与三相(U相、V相、W相)中的一相(例如U相)对应的部分、以及与直流电压中的正电压对应的部分。在图1中，该不间断电源装置1具备交流输入端子T1、电池端子T2以及直流输出端子T3。交流输入端子T1从商用交流电源21接受商用频率的交流电力。电池端子T2与电池(蓄电装置)22连接。电池22蓄积直流电力。也可以代替电池22而连接有电容器。直流输出端子T3与负载23连接。负载23由直流电力驱动。该不间断电源装置1还具备电磁接触器2、8、9、10、熔断器3、电抗器4、电流检测器5、12、变换器6、双向斩波器11、操作部13以及控制装置14。电磁接触器2、熔断器3以及电抗器5串联连接在交流输入端子T1与变换器6的输入节点6a之间。电磁接触器2在不间断电源装置1的使用时导通，例如在不间断电源装置1的维护时断开。熔断器3在流动过电流的情况下熔断，对不间断电源装置1进行保护。在熔断器3与电抗器4之间的节点N1出现的交流输入电压Vi的瞬时值，由控制装置14检测。基于交流输入电压Vi的瞬时值，判别有无发生停电等。电抗器4构成低通滤波器，使商用频率的交流电力从商用交流电源21向变换器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源装置，执行第一运转模式以及第二运转模式中的被选择的运转模式，具备：/n输出端子，用于向负载供给直流电力；/n变换器，将交流电力转换为直流电力而向第一节点输出；/n双向斩波器，在上述第一运转模式时，将上述输出端子的直流电压进行降压而向第二节点输出；在上述第二运转模式时，将上述第二节点的直流电压进行升压而向上述输出端子输出；/n切换电路，在上述第一运转模式时，将上述第一节点与上述输出端子连接，并且将上述第二节点与蓄电装置连接；在上述第二运转模式时，将上述第一节点与上述第二节点连接；/n第一控制部，在上述第一运转模式时，以使上述第一节点的直流电压成为第一参照电压的方式控制上述变换器；在上述第二运转模式时，以使上述第一节点的直流电压成为低于上述第一参照电压的第二参照电压的方式控制上述变换器；以及/n第二控制部，在上述第一运转模式时，以使上述第二节点的直流电压成为上述第二参照电压的方式控制上述双向斩波器；在上述第二运转模式时，以使上述输出端子的直流电压成为上述第一参照电压的方式控制上述双向斩波器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源装置，执行第一运转模式以及第二运转模式中的被选择的运转模式，具备：
输出端子，用于向负载供给直流电力；
变换器，将交流电力转换为直流电力而向第一节点输出；
双向斩波器，在上述第一运转模式时，将上述输出端子的直流电压进行降压而向第二节点输出；在上述第二运转模式时，将上述第二节点的直流电压进行升压而向上述输出端子输出；
切换电路，在上述第一运转模式时，将上述第一节点与上述输出端子连接，并且将上述第二节点与蓄电装置连接；在上述第二运转模式时，将上述第一节点与上述第二节点连接；
第一控制部，在上述第一运转模式时，以使上述第一节点的直流电压成为第一参照电压的方式控制上述变换器；在上述第二运转模式时，以使上述第一节点的直流电压成为低于上述第一参照电压的第二参照电压的方式控制上述变换器；以及
第二控制部，在上述第一运转模式时，以使上述第二节点的直流电压成为上述第二参照电压的方式控制上述双向斩波器；在上述第二运转模式时，以使上述输出端子的直流电压成为上述第一参照电压的方式控制上述双向斩波器。


2.如权利要求1所述的电源装置，其中，
在上述第二运转模式时，上述切换电路将上述第一节点与上述第二节点以及上述蓄电装置连接。


3.如权利要求1所述的电源装置，其中，还具备：
电流检测器，检测负载电流；以及
选择部，在上述电流检测器的检测值比预先设定的电流值大的情况下，选择上述第一运转模式；在上述电流检测器的检测值比上述预先设定的电流值小的情况下，选择上述第二运转模式。


4.如权利要求1所述的电源装置，其中，
上述变换器包括：
多个开关元件；以及
二极管，分别与上述多个开关元件反向并联连接，
上述第一控制部，在上述第一运转模式时，以使上述第一节点的直流电压成为上述第一参照电压的方式以第一频率控制上述多个开关元件；在上述第二运转模式时，以使上述第一节点的直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰田胜，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP