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公開番号2025056527
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023166057
出願日2023-09-27
発明の名称電力変換装置とその制御方法
出願人オムロン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 7/12 20060101AFI20250401BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】負荷装置からのリモートセンス線を電力変換装置に逆極性で接続しても、その接続状態を検出して電力変換装置からの出力を停止させる電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力変換装置(2)は、交流電圧を直流電圧に変換して電源線(LP,LN)を介して負荷(3)に出力するインバータ装置(10)を含む。前記電力変換装置(2)は、前記負荷(3)に接続されたリモートセンス線(SP,SN)をセンス端子(T3,T4)に接続して前記電源線(LP,LN)の配線抵抗(R1,R2)に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御する制御回路(15)と、前記負荷(3)に接続されたリモートセンス線(SP,SN)をセンス端子(T3,T4)に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置(10)からの直流電圧の出力を停止させる逆接続検出回路(20)とを備える。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ装置を含む電力変換装置であって、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に接続して前記電源線の配線抵抗に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御する制御回路と、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させる逆接続検出回路と、
を備える電力変換装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記逆接続検出回路は、
前記リモートセンス線のアノードセンス端子に接続されたフォトカップラのダイオードと、
前記ダイオードに接続された直列回路であって、抵抗及びツェナーダイオードを含む直列回路と、
を備え、
前記ダイオードの極性と、前記ツェナーダイオードの極性は互いに逆極性となるように、前記ダイオードと前記ツェナーダイオードは前記抵抗を介して接続された、
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記インバータ装置は、発振器からの駆動用発振信号に基づいて、交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路を含み、
前記逆接続検出回路は、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記発振器による駆動用発振信号の発生を停止し、前記インバータ回路からの直流電圧の出力を停止させる、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記インバータ装置は、交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路を含み、
前記逆接続検出回路は、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記インバータ回路による直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記インバータ回路からの直流電圧の出力を停止させる、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記インバータ装置は、
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路の前段に設けられ、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ－ＤＣコンバータとを含み、
前記逆接続検出回路は、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記ＡＣ－ＤＣコンバータによる直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記ＡＣ－ＤＣコンバータからの直流電圧の出力を停止させる、
請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項６】
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ装置を含む電力変換装置の制御方法であって、
制御回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に接続して前記電源線の配線抵抗に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御するステップと、
逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させるステップと、
を含む電力変換装置の制御方法。
【請求項７】
前記電力変換装置の制御方法は、
前記インバータ装置が、発振器からの駆動用発振信号に基づいて、交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するステップと、
前記逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記発振器による駆動用発振信号の発生を停止し、前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させるステップと、
を含む請求項６に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項８】
前記インバータ装置は、交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路を含み、
前記電力変換装置の制御方法は、
前記逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記インバータ回路による直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記インバータ回路からの直流電圧の出力を停止させるステップを、
含む請求項６に記載の電力変換装置の制御方法。
【請求項９】
前記インバータ装置は、
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路の前段に設けられ、交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ－ＤＣコンバータとを含み、
前記電力変換装置の制御方法は、
前記逆接続検出回路が、前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出したときに、前記ＡＣ－ＤＣコンバータによる直流電圧の発生を停止し、もしくは、前記ＡＣ－ＤＣコンバータからの直流電圧の出力を停止させるステップを、
含む請求項６に記載の電力変換装置の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインバータ装置を備え、リモートセンス線を有する電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えばインバータ装置を備えたスイッチング電源装置において、リモートセンス線を用いた下記のリモートセンシング機能が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
スイッチング電源装置の出力端子において出力電圧安定度が良好でも、スイッチング電源装置から負荷までの距離が長くなると、負荷の変動により出力ラインに電圧降下が生じ、負荷端子での電圧安定度が悪化する。この現象を防止するために、リモートセンシング機能は、実際の負荷端子で出力電圧を検出するようにして、電源装置と負荷とを接続したリード配線の線間電圧降下を補償するものである。
【０００４】
具体的には、電圧降下により出力電圧より低くなった供給電圧をリモートセンシング機能によりフィードバックし、供給電圧が規定値より高い場合は、スイッチング電源装置内のコンバータＰＷＭ制御のデューティ比を減少させる一方、供給電圧が規定値より低い場合は、スイッチング電源装置内のコンバータＰＷＭ制御のデューティ比を増大させる。このように制御することで、出力電圧を規定値に補正することで、出力電圧の安定化をはかれるという効果を有する。
【０００５】
図５は特許文献１において開示された従来例に係る電源回路の構成を示すブロック図である。負荷側の異常に対する電源回路の保護を十分に行える電源回路を提供するために、図５の電源回路が開示され、特に、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０と、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０を保護するリモートセンス保護回路５０とを有する電源回路において、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０の負荷７０側に異常が発生した際に、ＤＣ－ＤＣコンバータ６０とリモートセンス保護回路５０とを切り離す手段であるリレースイッチ５３を備えたことを特徴としている。
【０００６】
図５の電源回路は、例えば電子機器である負荷７０に出力電圧Ｖｏを供給するＤＣ－ＤＣコンバータ６０と、リモートセンス保護回路５０とを備える。ここで、リモートセンス保護回路５０は、負荷７０側の異常を検出するための検出回路５１とＤＣ－ＤＣコンバータ６０（電源回路）にフィードバックする参照電圧を決定するフィードバック回路５２から構成される。検出回路５１はＤＣ－ＤＣコンバータ６０の出力電圧Ｖｏと負荷７０側供給電圧Ｖｒｓを比較し、負荷側の異常を検出する。フィードバック回路５２は検出回路５１からの情報を参照して選択的に自動で電源回路フィードバック系に返す参照電圧Ｖｓｅｎｃｅを決定する。ここで、検出回路５１の比較回路に入力される出力電圧Ｖｏと負荷への供給電圧Ｖｒｓとを常時比較し、Ｖｒｓ＞Ｖｏの時を異常動作とする。異常の際には供給電圧Ｖｒｓをリレースイッチ５３により切り離し、出力電圧ＶｏをＤＣ－ＤＣコンバータ６０にフィードバックし、検出回路５１で低い方の値を参照電圧ＶｓｅｎｃｅとしてＤＣ－ＤＣコンバータ６０にフィードバックする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００９－１９４９６０号公報
特許第５６３０８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、負荷装置からのリモートセンス線を逆極性でスイッチング電源装置に接続すると、リモートセンス電圧が出力電圧よりも大幅に小さいと誤判断し、出力電圧が大幅に増大してスイッチング電源装置が破損する場合があるという問題点があった。
【０００９】
本発明の目的は、負荷装置からのリモートセンス線を、スイッチング電源装置などの電力変換装置に逆極性で接続しても、その接続状態を検出して電力変換装置からの出力を停止させることができる電力変換装置とその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る電力変換装置は、
交流電圧を直流電圧に変換して電源線を介して負荷に出力するインバータ装置を含む電力変換装置であって、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に接続して前記電源線の配線抵抗に係る電圧降下を補償するように前記負荷の電圧を制御する制御回路と、
前記負荷に接続されたリモートセンス線をセンス端子に逆極性で誤接続したことを検出して前記インバータ装置からの直流電圧の出力を停止させる逆接続検出回路と、
を備える。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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