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公開番号2022139940
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-26
出願番号2021040531
出願日2021-03-12
発明の名称電源装置
出願人オムロン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 3/28 20060101AFI20220915BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】回路規模を大幅に増大することなく、負荷装置の回生電力及び消費電力に起因する直流バスの電圧の変動を低減し、直流バスの電圧を安定的に維持する。
【解決手段】過電圧保護回路23aは、直流バス20a,20bの電圧が過電圧しきい値Vth1を超えたとき、電源装置2からモータ4への電力供給を停止する。スイッチQ1及び抵抗R1は、直流バス20a,20bに接続される。放電制御回路26は、直流バス20a,20bの電圧が放電しきい値Vth3を超えたとき、直流バス20a,20bの電力を消費して直流バス20a,20bの電圧を低下させるようにスイッチQ1を制御する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
負荷装置に直流電力を供給する電源装置であって、
前記負荷装置に接続される直流バスと、
前記直流バスの電圧が予め決められた過電圧しきい値を超えたとき、前記電源装置から前記負荷装置への電力供給を停止する過電圧保護回路と、
前記直流バスに接続された放電回路と、
前記直流バスの電圧が、前記直流バスの目標電圧よりも高くかつ前記過電圧しきい値よりも低い放電しきい値を超えたとき、前記直流バスの電力を消費して前記直流バスの電圧を低下させるように前記放電回路を制御する放電制御回路とを備える、
電源装置。
続きを表示(約 840 文字)【請求項2】
前記放電制御回路は、前記過電圧保護回路が前記直流バスの電圧をモニタリングする第1のノードよりも前記負荷装置に近い第2のノードにおいて前記直流バスの電圧をモニタリングし、
前記電源装置は、前記第2のノードから前記第1のノードに流れる電流を阻止するダイオードをさらに備える、
請求項1記載の電源装置。
【請求項3】
前記電源装置は、
トランスと、
前記トランスの一次側に設けられ、入力電圧を出力電圧に変換して前記トランスに供給する電力変換回路と、
前記トランスの一次側に設けられ、前記電力変換回路の出力電圧を制御する電圧制御回路と、
前記トランスの二次側に設けられ、前記直流バスの電圧をモニタリングする電圧フィードバック回路とをさらに備え、
前記過電圧保護回路、前記電圧制御回路、及び前記放電制御回路は、前記電圧フィードバック回路から前記直流バスの電圧を取得する、
請求項1又は2記載の電源装置。
【請求項4】
前記電圧フィードバック回路は、前記直流バスの目標電圧を設定する可変抵抗を備え、
前記放電制御回路は、前記可変抵抗に印加される電圧を、前記直流バスの電圧として取得する、
請求項3記載の電源装置。
【請求項5】
前記電源装置は、前記電力変換回路又は前記電圧制御回路の異常を判定する異常判定回路をさらに備え、
前記異常判定回路は、前記電力変換回路又は前記電圧制御回路に異常が生じたとき、前記直流バスの電力の消費を停止するように前記放電回路を制御する、
請求項3又は4記載の電源装置。
【請求項6】
前記放電しきい値はヒステリシスを有する、
請求項1~5のうちの1つに記載の電源装置。
【請求項7】
前記負荷装置はモータを含む、
請求項1~6のうちの1つに記載の電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、電源装置に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
負荷装置がモータを含む場合、モータによって発生した回生電力がその前段の回路(モータコントローラ、電源装置など)に流れることがある。例えば、特許文献1は、モータによって回生電力が発生する場合、電力変動を吸収して電源品質を維持する直流安定化電源システムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第6502758号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
モータによって回生電力が発生する場合、その前段の回路、例えば電源装置の直流バスの電圧が上昇することがある。通常、電源装置は、直流バスの電圧が上昇すると、さらなる電力供給が不要と判断し、回路の動作(例えば、インバータのスイッチング動作)を停止する。回路の動作が停止している期間に負荷装置の消費電力が急激に増大した場合、負荷装置に必要な電力を供給するまでの応答に時間がかかり、直流バスの電圧が低下することがある。従って、負荷装置の回生電力及び消費電力が急激に変動する場合であっても、直流バスの電圧の変動を低減し、直流バスの電圧を安定的に維持することが求められる。
【0005】
また、負荷装置の回生電力及び消費電力に起因する直流バスの電圧の変動を低減するために、例えば、直流バスに多数のコンデンサを接続することが考えられる。しかしながら、この場合、多数のコンデンサを実装するために、電源装置のサイズが増大する。また、回生電力をコンデンサで単純に受けるだけなので、直流バスの電圧自体は上昇し、直流バスの電圧の変動を十分に低減することができない。
【0006】
本開示の目的は、回路規模を大幅に増大することなく、負荷装置の回生電力及び消費電力に起因する直流バスの電圧の変動を低減し、直流バスの電圧を安定的に維持することができる電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一側面に係る電源装置によれば、
負荷装置に直流電力を供給する電源装置であって、
前記負荷装置に接続される直流バスと、
前記直流バスの電圧が予め決められた過電圧しきい値を超えたとき、前記電源装置から前記負荷装置への電力供給を停止する過電圧保護回路と、
前記直流バスに接続された放電回路と、
前記直流バスの電圧が、前記直流バスの目標電圧よりも高くかつ前記過電圧しきい値よりも低い放電しきい値を超えたとき、前記直流バスの電力を消費して前記直流バスの電圧を低下させるように前記放電回路を制御する放電制御回路とを備える。
【0008】
これにより、回路規模を大幅に増大することなく、負荷装置の回生電力及び消費電力に起因する直流バスの電圧の変動を低減し、直流バスの電圧を安定的に維持することができる。
【0009】
本開示の一側面に係る電源装置によれば、
前記放電制御回路は、前記過電圧保護回路が前記直流バスの電圧をモニタリングする第1のノードよりも前記負荷装置に近い第2のノードにおいて前記直流バスの電圧をモニタリングし、
前記電源装置は、前記第2のノードから前記第1のノードに流れる電流を阻止するダイオードをさらに備える。
【0010】
これにより、過電圧しきい値が回生しきい値よりも低くても、電源装置から負荷装置への電力供給を停止することなく、放電回路を用いて回生電力を消費することができ、また、負荷装置自体により回生電力を消費させることができる。
(【0011】以降は省略されています)

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