[go: up one dir, main page]

JP2009050109A - Power supply unit, and power supply unit for arc machining - Google Patents

Power supply unit, and power supply unit for arc machining Download PDF

Info

Publication number
JP2009050109A
JP2009050109A JP2007215069A JP2007215069A JP2009050109A JP 2009050109 A JP2009050109 A JP 2009050109A JP 2007215069 A JP2007215069 A JP 2007215069A JP 2007215069 A JP2007215069 A JP 2007215069A JP 2009050109 A JP2009050109 A JP 2009050109A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
voltage
reactor
circuit
switching elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007215069A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5087346B2 (en
Inventor
Yasushi Hattori
靖 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp filed Critical Daihen Corp
Priority to JP2007215069A priority Critical patent/JP5087346B2/en
Publication of JP2009050109A publication Critical patent/JP2009050109A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5087346B2 publication Critical patent/JP5087346B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply unit capable of coping with two input voltages, with a chopper configuration using a small reactor for on/off controlling switching elements without elevating the frequency thereof. <P>SOLUTION: In the power supply unit, in the case of a 200V system input of the half of a 400V system input, the switching elements TR1, TR2 are on/off controlled at the switching frequency same as that at the time of the 400V system input, by shifting phases by 180° from each other so as to successively generate a turning-on time for turning on the switching elements TR1, TR2 simultaneously, then only the switching element TR2, then the switching elements TR1, TR2 simultaneously, and then only the switching element TR1. This causes the energy accumulation related to the reactor La and discharge cycle to be doubled, generating the DC voltage boosted up to a prescribed voltage value similarly at the time of 400V system input. Furthermore, the energy accumulated in the reactor La at a time can be reduced to use a small reactor La. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力交流電源を直流電圧に変換する直流変換回路と、その直流電圧を所定電圧値に調整するチョッパ回路とを備えてなる電源装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply apparatus including a DC conversion circuit that converts an input AC power source into a DC voltage, and a chopper circuit that adjusts the DC voltage to a predetermined voltage value.

アーク加工機等に用いられる電源装置は、商用電源(三相交流電源)を整流回路にて整流し平滑コンデンサにて平滑化した直流電圧に変換する直流変換回路と、スイッチング素子のブリッジ回路で構成される交流変換用のインバータ回路とを備えている。インバータ回路は、所定の組み合わせのスイッチング素子同士が同期してオンオフ制御され、直流変換回路からの直流電圧を所定の高周波交流電圧に変換している。そして、インバータ回路からの所定の高周波交流電圧がアーク溶接やアーク切断等のアーク加工に適した加工用直流電圧に更に変換される。   The power supply device used for arc machines, etc. consists of a DC converter circuit that rectifies commercial power supply (three-phase AC power supply) with a rectifier circuit and converts it into a DC voltage smoothed with a smoothing capacitor, and a bridge circuit of switching elements. And an inverter circuit for AC conversion. In the inverter circuit, a predetermined combination of switching elements are controlled to be turned on and off in synchronization with each other, and a DC voltage from the DC conversion circuit is converted into a predetermined high-frequency AC voltage. Then, a predetermined high-frequency AC voltage from the inverter circuit is further converted into a machining DC voltage suitable for arc machining such as arc welding or arc cutting.

上記した電源装置等に用いられる直流変換回路としては、例えば特許文献1にて示されるような構成のものがあり、該回路には昇圧チョッパ回路が備えられている。昇圧チョッパ回路は、直流リアクトル及びスイッチング素子を有してなり、直流リアクトルは整流回路の出力側一方の電源線上に接続され、スイッチング素子はその直流リアクトルの後段の電源線間に接続されている。また、スイッチング素子のオン時の平滑コンデンサの放電を防止するためのダイオードが用いられ、該ダイオードはスイッチング素子と平滑コンデンサとの間の電源線上に接続されている。   As a DC conversion circuit used for the above-described power supply device or the like, there is a configuration as shown in Patent Document 1, for example, and this circuit is provided with a boost chopper circuit. The step-up chopper circuit includes a DC reactor and a switching element. The DC reactor is connected to one power supply line on the output side of the rectifier circuit, and the switching element is connected between power supply lines subsequent to the DC reactor. In addition, a diode for preventing discharge of the smoothing capacitor when the switching element is on is used, and the diode is connected on a power supply line between the switching element and the smoothing capacitor.

そして、スイッチング素子をオンオフさせ、オン時に蓄積されたリアクトルのエネルギーをオフ時に平滑コンデンサに放出することで、コンデンサの両端電圧、即ち出力する直流電圧が所定電圧値まで昇圧される。このスイッチング素子のオンオフデューティを調整することで、入力電圧が変動してもその直流電圧を一定に保持することができるようになっている。
特開平3−78469号公報
Then, the switching element is turned on and off, and the reactor energy accumulated at the time of turning on is discharged to the smoothing capacitor at the time of turning off, whereby the voltage across the capacitor, that is, the output DC voltage is boosted to a predetermined voltage value. By adjusting the on / off duty of this switching element, the DC voltage can be kept constant even if the input voltage fluctuates.
JP-A-3-78469

ところで、入力する商用電源の電圧値は、世界的に200V系(200〜240V)の地域と、高電圧の400V系(380〜480V)の地域とが存在するため、アーク加工用電源装置には、その2つの電圧値でともに動作可能に構成する要求があった。   By the way, the voltage value of the commercial power supply to be input has a 200 V system (200 to 240 V) region and a high voltage 400 V system (380 to 480 V) region worldwide. Therefore, there has been a demand for a configuration in which both of the two voltage values can be operated.

この要求に対し、特許文献1に示すようなチョッパ回路を用いる直流変換回路は対応可能であり、一つの対応策として、200V系入力時に、チョッパ回路の直流リアクトルに一度に蓄積するエネルギーを400V系入力時よりも2倍とすることで対応できるが、これにより飽和しないような大きなリアクトルを選定する必要があった。   In response to this requirement, a DC conversion circuit using a chopper circuit as shown in Patent Document 1 is applicable. As one countermeasure, when a 200V system is input, the energy stored in the DC reactor of the chopper circuit at a time is 400V. Although it is possible to cope with it by making it twice that at the time of input, it is necessary to select a large reactor that does not saturate.

また別の対応策として、200V系入力時に、チョッパ回路のスイッチング素子を400V系入力時よりも2倍のスイッチング周波数でオンオフさせることでも、リアクトルに蓄積する単位時間当たりのエネルギーが2倍となることで対応でき、しかもリアクトルに一度に蓄積するエネルギーが上記の半分(400V系入力時と同等)になることから、小型のリアクトルのままで対応できる利点がある。   As another countermeasure, the energy per unit time accumulated in the reactor can be doubled even when the switching element of the chopper circuit is turned on / off at a switching frequency twice as high as that at the time of 400V input at the time of 200V input. In addition, since the energy stored in the reactor at one time is half of the above (equivalent to the 400V system input), there is an advantage that it can be handled with a small reactor.

しかしながら、この場合においても、スイッチング周波数を2倍に高めることはスイッチング素子でのスイッチング損失が大きくなるため、容量の大きなスイッチング素子を選定する必要が生じる。このようにスイッチング素子や上記したリアクトルの大型化を伴う対応策は、それに伴って種々の問題を引き起こす原因となることから、好ましいとは言えなかった。   However, even in this case, it is necessary to select a switching element having a large capacity because the switching loss at the switching element increases when the switching frequency is doubled. Thus, the countermeasures associated with the increase in size of the switching element and the reactor described above are not preferable because they cause various problems.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、小型のリアクトルを使用し且つスイッチング素子のスイッチング周波数を高くしないでオンオフ制御するチョッパの構成としながら、異なる2つの入力電圧に対応することができる電源装置及びアーク加工用電源装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to use two different types of choppers that use a small reactor and perform on / off control without increasing the switching frequency of the switching element. An object of the present invention is to provide a power supply device and an arc machining power supply device that can cope with an input voltage.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、整流回路及びその出力側の一対の電源線間に接続された平滑コンデンサを有し、入力交流電源を整流・平滑化した直流電圧に変換する直流変換回路と、前記整流回路の入力側又は出力側に備えられるリアクトル、前記電源線間に接続されそのリアクトルに係るエネルギーの蓄積・放出を行うスイッチング素子、及びそのスイッチング素子側への前記平滑コンデンサの放電を防止する放電防止素子を備えてなるチョッパ回路と、前記スイッチング素子をオンオフ制御して前記リアクトルに係るエネルギーの蓄積・放出を行わせることで所定電圧値に昇圧された前記直流電圧を生成するとともに、そのオンオフ制御のデューティを変更して電圧値を調整するチョッパ制御回路とを備えた電源装置であって、前記平滑コンデンサを、前記電源線間に直列接続された第1及び第2の平滑コンデンサにて構成するとともに、前記スイッチング素子を、前記電源線間に直列接続された第1及び第2のスイッチング素子にて構成し、更に前記第1及び第2の平滑コンデンサ間の接続点と前記第1及び第2のスイッチング素子間の接続点とを互いに接続して構成し、前記チョッパ制御回路は、前記入力交流電源が第1の電圧値である場合には、前記第1及び第2のスイッチング素子を同時にオンオフ制御するとともに、前記入力交流電源が前記第1の電圧値の約半分の第2の電圧値である場合には、前記第1及び第2のスイッチング素子を同時にオンさせる第1の時間と前記第1及び第2のスイッチング素子のいずれか一方をオンさせる第2の時間と前記第1及び第2のスイッチング素子を同時にオンさせる第3の時間と前記第1及び第2のスイッチング素子のいずれか他方をオンさせる第4の時間とが連続して生じるように、前記第1の電圧値の場合と同じ周期で且つ180°互いに位相をずらしてオンオフ制御することをその要旨とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 includes a rectifier circuit and a smoothing capacitor connected between a pair of power supply lines on its output side, and a DC voltage obtained by rectifying and smoothing an input AC power supply A direct current conversion circuit for converting to a reactor, a reactor provided on an input side or an output side of the rectifier circuit, a switching element connected between the power supply lines to store and release energy related to the reactor, and to the switching element side The chopper circuit comprising a discharge prevention element for preventing the discharge of the smoothing capacitor, and the direct current boosted to a predetermined voltage value by controlling the on / off of the switching element to store and release the energy related to the reactor. Power supply having a chopper control circuit that generates a voltage and adjusts the voltage value by changing the duty of the on / off control The smoothing capacitor is composed of first and second smoothing capacitors connected in series between the power supply lines, and the switching element is connected in series between the power supply lines. A second switching element, and a connection point between the first and second smoothing capacitors and a connection point between the first and second switching elements are connected to each other, and the chopper control is performed. When the input AC power supply has a first voltage value, the circuit controls on and off of the first and second switching elements simultaneously, and the input AC power supply is about half of the first voltage value. In the case of the second voltage value, a first time during which the first and second switching elements are simultaneously turned on and a second time during which any one of the first and second switching elements is turned on. And a third time for simultaneously turning on the first and second switching elements and a fourth time for turning on the other of the first and second switching elements are continuously generated. The gist is to perform on / off control with the same period as that of the first voltage value and with a phase difference of 180 °.

この発明では、入力交流電源が第1の電圧値である場合、チョッパ制御回路は、第1及び第2のスイッチング素子を同時にオンオフ制御する。即ち、第1及び第2のスイッチング素子が同時にオンされるとリアクトルにエネルギーが蓄積され、第1及び第2のスイッチング素子が同時にオフされると、リアクトルに蓄積されたエネルギーの放出により第1及び第2の平滑コンデンサの両端電圧が昇圧され、昇圧された所定電圧値の直流電圧が生成される。また、入力交流電源が第1の電圧値の約半分の第2の電圧値である場合、チョッパ制御回路は、第1及び第2のスイッチング素子を同時にオンさせる第1の時間、第1及び第2のスイッチング素子のいずれか一方をオンさせる第2の時間、第1及び第2のスイッチング素子を同時にオンさせる第3の時間、第1及び第2のスイッチング素子のいずれか他方をオンさせる第4の時間が連続して生じるように、180°互いに位相をずらした第1の電圧値の場合と同じ周期でオンオフ制御する。即ち、第1及び第2のスイッチング素子が同時にオンされる第1及び第3の時間では、リアクトルにエネルギーが蓄積される。これに対し、第1及び第2のスイッチング素子のいずれか一方がオンされる第2の時間では、その蓄積されたリアクトルのエネルギーが第1及び第2の平滑コンデンサのいずれか一方に放出され、第1及び第2のスイッチング素子のいずれか他方がオンされる第4の時間では、その蓄積されたリアクトルのエネルギーが第1及び第2の平滑コンデンサのいずれか他方に放出される。そして、このように第1及び第2のスイッチング素子のスイッチング周波数を同じとしながらそれぞれのオンオフタイミングを組み合わせてリアクトルに係るエネルギーの蓄積・放出サイクルが2倍とされ、第1の電圧値の入力時と同様に所定電圧値まで昇圧された直流電圧が生成される。しかもこの場合、リアクトルに一度に蓄積されるエネルギーを小さく抑えることができるため、小型のリアクトルが使用可能である。   In the present invention, when the input AC power supply has the first voltage value, the chopper control circuit controls on and off of the first and second switching elements simultaneously. That is, when the first and second switching elements are simultaneously turned on, energy is accumulated in the reactor, and when the first and second switching elements are simultaneously turned off, the first and second switching elements are released due to the release of the energy accumulated in the reactor. The voltage across the second smoothing capacitor is boosted, and a boosted DC voltage having a predetermined voltage value is generated. In addition, when the input AC power supply has a second voltage value that is approximately half of the first voltage value, the chopper control circuit performs the first time, the first time, and the second time when the first switching element and the second switching element are simultaneously turned on. A second time for turning on one of the two switching elements, a third time for turning on the first and second switching elements simultaneously, and a fourth time for turning on the other of the first and second switching elements. On / off control is performed in the same cycle as the case of the first voltage values that are 180 ° out of phase so that the time of 生 じ る is continuously generated. That is, energy is stored in the reactor at the first and third times when the first and second switching elements are simultaneously turned on. On the other hand, in the second time when either one of the first and second switching elements is turned on, the accumulated reactor energy is released to one of the first and second smoothing capacitors, In the fourth time when either one of the first and second switching elements is turned on, the stored reactor energy is released to one of the first and second smoothing capacitors. In this way, the energy storage / release cycle related to the reactor is doubled by combining the respective on / off timings while keeping the switching frequencies of the first and second switching elements the same, and when the first voltage value is input. In the same manner as described above, a DC voltage boosted to a predetermined voltage value is generated. In addition, in this case, since the energy stored in the reactor at a time can be kept small, a small reactor can be used.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電源装置において、前記入力交流電源が前記第1及び第2の電圧値のいずれかであるかを判定する電圧判定手段を備え、前記チョッパ制御回路は、前記電圧判定手段の判定に基づいて前記第1及び第2のスイッチング素子のオンオフ制御を切り替えることをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the power supply device according to the first aspect, the chopper includes a voltage determination unit that determines whether the input AC power source is the first voltage value or the second voltage value. The gist of the control circuit is to switch on / off control of the first and second switching elements based on the determination of the voltage determination means.

この発明では、入力交流電源が第1及び第2の電圧値のいずれかであるかを判定する電圧判定手段が備えられ、チョッパ制御回路は、その電圧判定手段の判定に基づいて第1及び第2のスイッチング素子のオンオフ制御を切り替える。つまり、チョッパ制御回路は、電圧判定手段の判定により制御を自動的に切り替えるため、入力交流電源の各電圧値に容易且つ確実に対応できる。   In the present invention, voltage determining means for determining whether the input AC power supply has one of the first voltage value and the second voltage value is provided, and the chopper control circuit is configured to determine the first and second voltages based on the determination by the voltage determining means. The on / off control of the switching element 2 is switched. That is, since the chopper control circuit automatically switches the control based on the determination by the voltage determination means, it can easily and reliably cope with each voltage value of the input AC power supply.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電源装置において、前記リアクトルは、前記整流回路の出力側に1個備えられる直流リアクトルであることをその要旨とする。   The gist of a third aspect of the present invention is the power supply device according to the first or second aspect, wherein the reactor is a direct current reactor provided on the output side of the rectifier circuit.

この発明では、整流回路の出力側に1個備えられる直流リアクトルを用いてチョッパ回路が構成されることから、チョッパ回路を簡素に構成できる。
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電源装置において、前記入力交流電源は、三相交流電源であり、前記リアクトルは、前記整流回路の入力側の各相に備えられる交流リアクトルであることをその要旨とする。
In the present invention, the chopper circuit is configured using a single DC reactor provided on the output side of the rectifier circuit, and therefore the chopper circuit can be configured simply.
According to a fourth aspect of the present invention, in the power supply device according to the first or second aspect, the input AC power source is a three-phase AC power source, and the reactor is provided in each phase on the input side of the rectifier circuit. The gist is that it is an AC reactor.

この発明では、整流回路の入力側の各相に備えられる交流リアクトルを用いてチョッパ回路が構成されることから、整流回路の出力側に設ける直流リアクトルと比べてより小型のものを用いることが可能である。   In this invention, since the chopper circuit is configured by using the AC reactor provided for each phase on the input side of the rectifier circuit, it is possible to use a smaller one than the DC reactor provided on the output side of the rectifier circuit. It is.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電源装置に対して、前記直流変換回路で生成された直流電圧を所定の交流電圧に変換するインバータ回路を更に備えて構成されていることをその要旨とする。   The invention according to claim 5 further includes an inverter circuit for converting the DC voltage generated by the DC converter circuit into a predetermined AC voltage with respect to the power supply device according to any one of claims 1 to 4. The gist is that it is configured.

この発明では、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電源装置にインバータ回路を更に含んで構成されるため、上記請求項と同様の作用効果が得られるインバータ付き電源装置を提供できる。   In this invention, since the power supply device according to any one of claims 1 to 4 further includes an inverter circuit, it is possible to provide a power supply device with an inverter that can obtain the same effects as the above-mentioned claims.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の電源装置を用い、加工対象物のアーク加工を行うアーク加工用電圧を生成するように構成されているアーク加工用電源装置である。
この発明では、請求項5に記載の電源装置が用いられて構成されるため、上記請求項と同様の作用効果が得られるアーク加工用電源装置を提供できる。
The invention described in claim 6 is an arc machining power supply device configured to generate an arc machining voltage for performing arc machining of a workpiece using the power supply device according to claim 5.
In the present invention, since the power supply device according to claim 5 is used, it is possible to provide an arc machining power supply device that can obtain the same effects as those of the above claims.

本発明によれば、小型のリアクトルを使用し且つスイッチング素子のスイッチング周波数を高くしないでオンオフ制御するチョッパの構成としつつ、異なる2つの入力電圧に対応可能な電源装置及びアーク加工用電源装置を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a power supply device and an arc machining power supply device that can cope with two different input voltages while using a small reactor and having a chopper configuration that performs on / off control without increasing the switching frequency of the switching element. can do.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態のアーク加工用電源装置11を備えたアーク加工機10を示す。アーク加工機10は、その電源装置11から出力されるアーク加工用直流電圧をトーチTHに供給し、そのトーチTHから加工対象物Mに向けてアークを発生させることで、加工対象物Mに対してアーク溶接やアーク切断等のアーク加工を行う装置である。このようなアーク加工機10に用いるアーク加工用電源装置11は、入力された商用電源(三相交流電圧)を直流電圧に変換する直流変換回路12と、その直流電圧を所定の高周波交流電圧に変換するインバータ回路INVとを備え、そのインバータ回路INVからの高周波交流電圧を加工用直流電圧に更に変換している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an arc machine 10 provided with a power supply device 11 for arc machining of this embodiment. The arc machine 10 supplies a DC voltage for arc machining output from the power supply device 11 to the torch TH, and generates an arc from the torch TH toward the workpiece M, thereby causing the workpiece M to be processed. It is a device that performs arc processing such as arc welding and arc cutting. An arc machining power supply device 11 used for such an arc machine 10 includes a DC conversion circuit 12 that converts an input commercial power supply (three-phase AC voltage) into a DC voltage, and converts the DC voltage into a predetermined high-frequency AC voltage. An inverter circuit INV for conversion, and further converts the high-frequency AC voltage from the inverter circuit INV into a processing DC voltage.

直流変換回路12は、6個のダイオードD1〜D6を用いたブリッジ回路で構成され三相の入力交流電源を全波整流する一次側整流回路DR1と、該整流回路DR1の出力側の第1及び第2の電源線L1,L2間に直列に接続され該整流回路DR1の出力電圧を平滑化する第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2とを有し、入力交流電源から直流電圧を生成する。この第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2は、それぞれ同容量のものが用いられる。   The DC conversion circuit 12 is configured by a bridge circuit using six diodes D1 to D6, and performs primary wave rectification circuit DR1 for full-wave rectification of a three-phase input AC power supply, and first and second rectifier circuits on the output side of the rectification circuit DR1. The first and second smoothing capacitors C1 and C2 connected in series between the second power supply lines L1 and L2 and smoothing the output voltage of the rectifier circuit DR1 generate a DC voltage from the input AC power supply. . The first and second smoothing capacitors C1 and C2 have the same capacity.

また、直流変換回路12には、整流回路DR1と平滑コンデンサC1,C2との間に昇圧チョッパ回路13が備えられている。昇圧チョッパ回路13は、直流リアクトルLaと、IGBTよりなる第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2と、ダイオードD7,D8とから構成されている。直流リアクトルLaは、整流回路DR1の出力側の第1の電源線L1上に配置され、第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2は、その直流リアクトルLaの後段の電源線L1,L2間に直列に接続されている。第1のスイッチング素子TR1のエミッタと第2のスイッチング素子TR2のコレクタとの間の接続点と、前記第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2間の接続点とは互いに接続されている。また、第1のスイッチング素子TR1と第1の平滑コンデンサC1との間の電源線L1上には、カソード側が平滑コンデンサC1に向けられたダイオードD7が配置され、第2のスイッチング素子TR2と第2の平滑コンデンサC2との間の電源線L2上には、カソード側がスイッチング素子TR2に向けられたダイオードD8が配置されている。ダイオードD7,D8は、平滑コンデンサC1,C2の放電防止素子として備えられている。   Further, the DC conversion circuit 12 includes a boost chopper circuit 13 between the rectifier circuit DR1 and the smoothing capacitors C1 and C2. The step-up chopper circuit 13 includes a DC reactor La, first and second switching elements TR1 and TR2 made of IGBT, and diodes D7 and D8. The DC reactor La is arranged on the first power supply line L1 on the output side of the rectifier circuit DR1, and the first and second switching elements TR1 and TR2 are connected between the power supply lines L1 and L2 at the subsequent stage of the DC reactor La. Connected in series. A connection point between the emitter of the first switching element TR1 and the collector of the second switching element TR2 and a connection point between the first and second smoothing capacitors C1 and C2 are connected to each other. In addition, a diode D7 having a cathode side directed to the smoothing capacitor C1 is disposed on the power supply line L1 between the first switching element TR1 and the first smoothing capacitor C1, and the second switching element TR2 and the second switching element TR2 A diode D8 having a cathode side directed to the switching element TR2 is disposed on the power supply line L2 between the first and second smoothing capacitors C2. The diodes D7 and D8 are provided as discharge prevention elements for the smoothing capacitors C1 and C2.

また、直流変換回路12において、チョッパ用の直流リアクトルLaの後段側の直流電圧を検出する第1の電圧検出回路IV1が電源線L1,L2間に接続されている。第1の電圧検出回路IV1は、検出した直流電圧を第1の電圧検出信号Iv1としてチョッパ制御回路CRに出力する。また、平滑コンデンサC1,C2の後段側にも、その後段側の直流電圧を検出する第2の電圧検出回路IV2が電源線L1,L2間に接続されている。第2の電圧検出回路IV2は、検出した直流電圧を第2の電圧検出信号Iv2としてチョッパ制御回路CRに出力する。チョッパ制御回路CRは、第1の電圧検出信号Iv1に基づいて入力交流電源が200V系か400V系かの判定を行い、第2の電圧検出信号Iv2に基づいてインバータ回路INVに供給する直流電圧の電圧値を検出している。   Further, in the DC conversion circuit 12, a first voltage detection circuit IV1 for detecting a DC voltage on the rear stage side of the chopper DC reactor La is connected between the power supply lines L1 and L2. The first voltage detection circuit IV1 outputs the detected DC voltage as the first voltage detection signal Iv1 to the chopper control circuit CR. Further, a second voltage detection circuit IV2 for detecting a DC voltage on the subsequent stage side is connected between the power supply lines L1 and L2 on the subsequent stage side of the smoothing capacitors C1 and C2. The second voltage detection circuit IV2 outputs the detected DC voltage as the second voltage detection signal Iv2 to the chopper control circuit CR. The chopper control circuit CR determines whether the input AC power supply is 200V system or 400V system based on the first voltage detection signal Iv1, and determines the DC voltage supplied to the inverter circuit INV based on the second voltage detection signal Iv2. The voltage value is detected.

また、チョッパ制御回路CRは、第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2に制御信号Tr1,Tr2を出力し、入力交流電源の電圧値に応じたスイッチング素子TR1,TR2のオンオフ制御を行う。尚、このチョッパ制御回路CRは、後述の出力制御回路SCと独立しているが、連携させてもよい。チョッパ制御回路CRは、入力交流電源が200V系又は400V系のいずれであっても、インバータ回路INVに供給する直流電圧が一定電圧値となるように制御する。尚、チョッパ制御回路CRの制御の詳細は、後に述べる。   The chopper control circuit CR outputs control signals Tr1 and Tr2 to the first and second switching elements TR1 and TR2, and performs on / off control of the switching elements TR1 and TR2 according to the voltage value of the input AC power supply. The chopper control circuit CR is independent of the output control circuit SC described later, but may be linked. The chopper control circuit CR controls the DC voltage supplied to the inverter circuit INV to be a constant voltage value regardless of whether the input AC power supply is 200V system or 400V system. Details of the control of the chopper control circuit CR will be described later.

インバータ回路INVは、電源線L1,L2に接続され、IGBTよりなる4個のスイッチング素子(図示略)を用いたブリッジ回路で構成されている。これらスイッチング素子は、入力される出力制御回路SCからの制御信号Sc1に基づいて所定組が交互にオンオフ駆動され、直流変換回路12からの直流電圧を所定の高周波交流電圧に変換して変圧器INTの一次側コイルに供給する。   The inverter circuit INV is connected to the power supply lines L1 and L2, and is configured by a bridge circuit using four switching elements (not shown) made of IGBT. These switching elements are alternately turned on and off based on a control signal Sc1 from the input output control circuit SC, and convert the DC voltage from the DC conversion circuit 12 into a predetermined high-frequency AC voltage to transform the transformer INT. To the primary coil.

インバータ回路INVで生成された高周波交流電圧は、変圧器INTの一次側コイルに供給され、該変圧器INTの二次側には、二次整流回路DR2及び直流リアクトルDCLが備えられる。二次整流回路DR2及び直流リアクトルDCLは、インバータ回路INVからの高周波交流電圧をアーク加工用直流電圧に変換し、このアーク加工用電圧は、直流リアクトルDCL側の出力線L3を介してトーチTHに出力される。一方、出力線L4は加工対象物Mと接続され、アーク加工用電圧の供給に基づきトーチTHから加工対象物Mに向けてアークが生じるようになっている。   The high-frequency AC voltage generated by the inverter circuit INV is supplied to the primary coil of the transformer INT, and the secondary side of the transformer INT is provided with a secondary rectifier circuit DR2 and a DC reactor DCL. The secondary rectifier circuit DR2 and the DC reactor DCL convert the high-frequency AC voltage from the inverter circuit INV into a DC voltage for arc machining, and this arc machining voltage is supplied to the torch TH via the output line L3 on the DC reactor DCL side. Is output. On the other hand, the output line L4 is connected to the workpiece M, and an arc is generated from the torch TH toward the workpiece M based on the supply of the arc machining voltage.

また、出力線L4上には、実出力電流値を検出する出力電流検出回路IDが接続されている。出力電流検出回路IDは、検出した出力電流値を出力電流検出信号Idとして比較演算回路ERに出力し、該比較演算回路ERでは、その出力電流検出信号Idと、出力電流設定器IRからの出力電流設定信号Irとが比較される。因みに、出力電流設定器IRでは、アーク加工を行う加工対象物Mに応じた出力電流値となるように人の操作等によりその出力電流値の設定がなされ、その設定に応じた出力電流設定信号Irが比較演算回路ERに出力される。比較演算回路ERは、出力電流検出信号Idと出力電流設定信号Irとを比較した比較演算信号Er、即ち出力電流値と設定値との偏差を比較演算信号Erとして出力制御回路SCに出力し、出力制御回路SCでのフィードバック制御に用いられる。   Further, an output current detection circuit ID for detecting an actual output current value is connected to the output line L4. The output current detection circuit ID outputs the detected output current value to the comparison operation circuit ER as an output current detection signal Id. The comparison operation circuit ER outputs the output current detection signal Id and the output from the output current setting device IR. The current setting signal Ir is compared. Incidentally, in the output current setting device IR, the output current value is set by a human operation or the like so as to obtain an output current value corresponding to the workpiece M to be arced, and an output current setting signal corresponding to the setting is set. Ir is output to the comparison operation circuit ER. The comparison operation circuit ER compares the output current detection signal Id with the output current setting signal Ir, that is, outputs the difference between the output current value and the set value to the output control circuit SC as a comparison operation signal Er. Used for feedback control in the output control circuit SC.

次に、上記したチョッパ制御回路CRの制御について、入力交流電源が400V系の場合は図2を、200V系の場合は図3をそれぞれ用いて説明する。
チョッパ制御回路CRは、先ず、第1の電圧検出回路IV1から電圧検出信号Iv1の入力に基づいて入力交流電源が200V系か400V系かを判定し、この入力電圧の検出に基づいて200V系入力時用のチョッパ制御か、若しくは400V系入力時用のチョッパ制御かを選択する。そして、チョッパ制御回路CRは、第2の電圧検出回路IV2から電圧検出信号Iv2の入力に基づいて、各チョッパ制御にて直流変換回路12で生成された直流電圧が所定電圧値一定となるように制御している。
Next, the control of the chopper control circuit CR will be described with reference to FIG. 2 when the input AC power source is a 400V system and FIG. 3 when the input AC power source is a 200V system.
The chopper control circuit CR first determines whether the input AC power source is a 200V system or a 400V system based on the input of the voltage detection signal Iv1 from the first voltage detection circuit IV1, and based on the detection of this input voltage, the 200V system input Select whether to use chopper control for time or chopper control for 400V input. The chopper control circuit CR is configured so that the DC voltage generated by the DC conversion circuit 12 in each chopper control is constant at a predetermined voltage value based on the input of the voltage detection signal Iv2 from the second voltage detection circuit IV2. I have control.

[400V系入力の場合]
チョッパ制御回路CRは、インバータ回路INVに供給する直流電圧が所定電圧値一定となるように、図2に示すように、周期T1中のオン時間t1(オフ時間t2)が調整されたデューティにて第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2を同時にオンオフさせる。
[For 400V input]
As shown in FIG. 2, the chopper control circuit CR has a duty cycle in which the on-time t1 (off-time t2) in the cycle T1 is adjusted so that the DC voltage supplied to the inverter circuit INV is constant at a predetermined voltage value. The first and second switching elements TR1 and TR2 are turned on / off simultaneously.

つまり、スイッチング素子TR1,TR2が同時にオンする時間t1では、電源線L1,L2間がスイッチング素子TR1,TR2により短絡されることから、チョッパ用の直流リアクトルLaの電圧が上昇し電流も増加する。これにより、直流リアクトルLaにエネルギーが蓄積される。尚、スイッチング素子TR1,TR2がオンした際、後段の第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2の放電はダイオードD7,D8にて防止される。一方、スイッチング素子TR1,TR2が同時にオフする時間t2においては、電源線L1,L2間が切り離されることで直流リアクトルLaの電圧下降とともに電流が減少し、直流リアクトルLaに蓄積されたエネルギーが放出される。これにより、後段の第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2が整流回路DR1の出力電圧により充電されるとともに、直流リアクトルLaに蓄積されたエネルギーによっても充電され、第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2の両端電圧が整流回路DR1の出力電圧以上に昇圧される。   That is, at the time t1 when the switching elements TR1 and TR2 are simultaneously turned on, the power supply lines L1 and L2 are short-circuited by the switching elements TR1 and TR2, so that the voltage of the DC reactor La for chopper rises and the current also increases. As a result, energy is accumulated in the DC reactor La. When the switching elements TR1 and TR2 are turned on, the discharge of the first and second smoothing capacitors C1 and C2 in the subsequent stage is prevented by the diodes D7 and D8. On the other hand, at the time t2 when the switching elements TR1 and TR2 are simultaneously turned off, the power lines L1 and L2 are disconnected, so that the current decreases as the voltage of the DC reactor La decreases, and the energy accumulated in the DC reactor La is released. The As a result, the first and second smoothing capacitors C1 and C2 in the subsequent stage are charged by the output voltage of the rectifier circuit DR1 and also charged by the energy accumulated in the DC reactor La, and the first and second smoothing capacitors The voltage between both ends of C1 and C2 is boosted to the output voltage of the rectifier circuit DR1 or higher.

そして、スイッチング素子TR1,TR2が時間t1,t2のようにオンオフを繰り返すことで、第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2の両端電圧、即ちインバータ回路INVに供給する直流電圧が、昇圧された所定電圧値一定として生成される。因みに、スイッチング素子TR1,TR2のオン時間t1が長い程、直流リアクトルLaのエネルギーの蓄積が大きく第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2の両端電圧が上昇するため、チョッパ制御回路CRは、周期T1中のオン時間t1の長短を調整し、インバータ回路INVに供給するその直流電圧が所定電圧値一定となるように制御している。   The switching elements TR1 and TR2 are repeatedly turned on and off at times t1 and t2, thereby boosting the voltage across the first and second smoothing capacitors C1 and C2, that is, the DC voltage supplied to the inverter circuit INV. It is generated as a constant predetermined voltage value. Incidentally, as the on-time t1 of the switching elements TR1 and TR2 is longer, the accumulation of energy of the DC reactor La is larger and the voltage between both ends of the first and second smoothing capacitors C1 and C2 is increased. The length of the on-time t1 during T1 is adjusted, and the DC voltage supplied to the inverter circuit INV is controlled to be a predetermined voltage value.

[200V系入力の場合]
チョッパ制御回路CRは、インバータ回路INVに供給する直流電圧が所定電圧値一定となるように、図3に示すように、周期T1中のオン時間(オフ時間)が調整されたデューティにて第1のスイッチング素子TR1をオンオフさせるとともに、この第1のスイッチング素子TR1と位相を180°ずらした同様のデューティにて第2のスイッチング素子TR2をオンオフさせる。つまり、チョッパ制御回路CRは、同じスイッチング周波数としながらそれぞれのオンオフタイミングを組み合わせることで、第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2を同時にオンさせる第1の時間t1’、次いで第1のスイッチング素子TR1をオフ、第2のスイッチング素子TR2をオンさせる第2の時間t2’、次いで第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2を同時にオンさせる第3の時間t3’、次いで第1のスイッチング素子TR1をオン、第2のスイッチング素子TR2をオフさせる第4の時間t4’が連続して生じるようにオンオフ制御を行う。
[In case of 200V input]
As shown in FIG. 3, the chopper control circuit CR has a first duty cycle with the duty adjusted for the on-time (off-time) in the cycle T1 so that the DC voltage supplied to the inverter circuit INV is constant at a predetermined voltage value. The switching element TR1 is turned on and off, and the second switching element TR2 is turned on and off with the same duty that is 180 degrees out of phase with the first switching element TR1. That is, the chopper control circuit CR combines the respective on / off timings with the same switching frequency, thereby simultaneously turning on the first and second switching elements TR1 and TR2, and then the first switching element. A second time t2 ′ for turning off TR1 and turning on the second switching element TR2, then a third time t3 ′ for turning on the first and second switching elements TR1 and TR2 simultaneously, and then the first switching element TR1 ON / OFF control is performed so that the fourth time t4 ′ during which the second switching element TR2 is turned off and the second switching element TR2 is continuously generated occurs.

上記したように、スイッチング素子TR1,TR2が同時にオンする時間t1’及び時間t3’では、電源線L1,L2間がスイッチング素子TR1,TR2により短絡されることから、チョッパ用の直流リアクトルLaにエネルギーが蓄積される。これに対し、第1のスイッチング素子TR1がオフ、第2のスイッチング素子TR2がオンする時間t2’では、直流リアクトルLaに蓄積されたエネルギーが第1の平滑コンデンサC1に放出されて該平滑コンデンサC1の端子間電圧が昇圧され、第1のスイッチング素子TR1がオン、第2のスイッチング素子TR2がオフする時間t4’では、直流リアクトルLaに蓄積されたエネルギーが第2の平滑コンデンサC2に放出されて該平滑コンデンサC2の端子間電圧が昇圧される。   As described above, at the time t1 ′ and the time t3 ′ when the switching elements TR1 and TR2 are turned on at the same time, the power lines L1 and L2 are short-circuited by the switching elements TR1 and TR2. Therefore, the energy is supplied to the DC reactor La for chopper. Is accumulated. On the other hand, at time t2 ′ when the first switching element TR1 is turned off and the second switching element TR2 is turned on, the energy accumulated in the DC reactor La is released to the first smoothing capacitor C1 and the smoothing capacitor C1. At time t4 ′ when the inter-terminal voltage is boosted and the first switching element TR1 is turned on and the second switching element TR2 is turned off, the energy accumulated in the DC reactor La is released to the second smoothing capacitor C2. The voltage across the terminals of the smoothing capacitor C2 is boosted.

そして、スイッチング素子TR1,TR2が時間t1’〜t4’のようにオンオフを繰り返すことで、400V系入力時と同じ周期T1中に直流リアクトルLaに係るエネルギーの蓄積・放出サイクルが2倍となり、第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2の両端電圧、即ちインバータ回路INVに供給する直流電圧が、400V系入力時と同様に昇圧された所定電圧値一定として生成される。因みに、この200V系入力時においても、スイッチング素子TR1,TR2の同時オン時間t1’,t3’が長い程、直流リアクトルLaのエネルギーの蓄積が大きく第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2の両端電圧が上昇するため、チョッパ制御回路CRは、周期T1中のオン時間t1’,t3’の長短、即ち個々のスイッチング素子TR1,TR2のオン時間を調整し、インバータ回路INVに供給するその直流電圧が所定電圧値一定となるように制御している。   The switching elements TR1 and TR2 are repeatedly turned on and off at times t1 ′ to t4 ′, so that the energy storage / release cycle related to the DC reactor La is doubled during the same period T1 as when the 400V system is input. The voltage across the first and second smoothing capacitors C1 and C2, that is, the DC voltage supplied to the inverter circuit INV, is generated as a constant voltage value boosted in the same manner as in the 400V system input. Incidentally, even at the time of the 200V input, the longer the simultaneous ON times t1 ′ and t3 ′ of the switching elements TR1 and TR2, the greater the accumulation of energy of the DC reactor La, and the both ends of the first and second smoothing capacitors C1 and C2. Since the voltage rises, the chopper control circuit CR adjusts the lengths of the on-times t1 ′ and t3 ′ during the period T1, that is, adjusts the on-times of the individual switching elements TR1 and TR2, and supplies the DC voltage to the inverter circuit INV. Is controlled to be constant at a predetermined voltage value.

次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)本実施形態の電源装置11では、チョッパ制御回路CRの制御により、第1の電圧値である400V系入力の場合、第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2が同時にオンオフされる。即ち、第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2が同時にオンされるとリアクトルLaにエネルギーが蓄積され、第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2が同時にオフされると、リアクトルLaに蓄積されたエネルギーの放出により第1及び第2の平滑コンデンサC1,C2の両端電圧が昇圧され、昇圧された所定電圧値の直流電圧が生成される。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) In the power supply device 11 of the present embodiment, the first and second switching elements TR1 and TR2 are simultaneously turned on and off under the control of the chopper control circuit CR when the first voltage value is a 400V system input. That is, when the first and second switching elements TR1 and TR2 are simultaneously turned on, energy is accumulated in the reactor La, and when the first and second switching elements TR1 and TR2 are simultaneously turned off, the energy is accumulated in the reactor La. Due to the release of the energy, the voltage across the first and second smoothing capacitors C1 and C2 is boosted, and a boosted DC voltage having a predetermined voltage value is generated.

また、第2の電圧値である200V系入力の場合、第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2を同時にオンさせる第1の時間t1’、第2のスイッチング素子TR2をオンさせる第2の時間t2’、第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2を同時にオンさせる第3の時間t3’、第1のスイッチング素子TR1をオンさせる第4の時間t4’が連続して生じるように、各スイッチング素子TR1,TR2が400V系入力時と同じ周期T1で180°互いに位相がずらされてオンオフされる。即ち、第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2が同時にオンされる時間t1’,t3’では、リアクトルLaにエネルギーが蓄積される。これに対し、第2のスイッチング素子TR2がオンされる時間t2’では、その蓄積されたリアクトルLaのエネルギーが第1の平滑コンデンサC1に放出され、第1のスイッチング素子TR1がオンされる時間t4’では、その蓄積されたリアクトルLaのエネルギーが第2の平滑コンデンサC2に放出される。   In the case of a 200V system input that is the second voltage value, the first time t1 ′ for simultaneously turning on the first and second switching elements TR1 and TR2, and the second time for turning on the second switching element TR2. t2 ′, the third time t3 ′ for simultaneously turning on the first and second switching elements TR1 and TR2, and the fourth time t4 ′ for turning on the first switching element TR1 are successively generated. The elements TR1 and TR2 are turned on and off with a phase shift of 180 ° with the same period T1 as when the 400V system is input. That is, energy is accumulated in the reactor La at times t1 'and t3' when the first and second switching elements TR1 and TR2 are simultaneously turned on. On the other hand, at the time t2 ′ when the second switching element TR2 is turned on, the accumulated energy of the reactor La is released to the first smoothing capacitor C1, and the time t4 when the first switching element TR1 is turned on. In ', the accumulated energy of the reactor La is discharged to the second smoothing capacitor C2.

そして、このように第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2のスイッチング周波数を同じとしながらそれぞれのオンオフタイミングを組み合わせてリアクトルLaに係るエネルギーの蓄積・放出サイクルが2倍とされ、400V系入力時と同様に所定電圧値まで昇圧された直流電圧が生成される。しかもこの場合、リアクトルLaに一度に蓄積されるエネルギーを小さく抑えることができるため、リアクトルLaに小型のものを使用することが可能である。このように本実施形態では、小型のリアクトルLaを使用し且つスイッチング素子TR1,TR2のスイッチング周波数を高くしないでオンオフ制御する構成としながら、異なる2つの入力電圧に対応することができる。   In this way, the energy storage / release cycle related to the reactor La is doubled by combining the respective on / off timings with the same switching frequency of the first and second switching elements TR1 and TR2, and when the 400V system is input. In the same manner as described above, a DC voltage boosted to a predetermined voltage value is generated. In addition, in this case, since the energy stored in the reactor La at a time can be kept small, it is possible to use a small reactor La. Thus, in the present embodiment, it is possible to cope with two different input voltages while using a small reactor La and performing on / off control without increasing the switching frequency of the switching elements TR1 and TR2.

(2)本実施形態では、第1の電圧検出回路IV1での電圧検出により入力交流電源が200V系か400V系かがチョッパ制御回路CRにて判定され(電圧判定手段)、該チョッパ制御回路CRは、その電圧判定に基づいて第1及び第2のスイッチング素子TR1,TR2のオンオフ制御を切り替える。つまり、チョッパ制御回路CRは、第1の電圧検出回路IV1での検出に基づく電圧判定により制御を自動的に切り替えるため、入力交流電源の各電圧値に容易且つ確実に対応することができる。   (2) In this embodiment, the chopper control circuit CR determines whether the input AC power supply is 200V system or 400V system based on the voltage detection by the first voltage detection circuit IV1 (voltage determination means), and the chopper control circuit CR Switches on / off control of the first and second switching elements TR1, TR2 based on the voltage determination. That is, since the chopper control circuit CR automatically switches the control based on the voltage determination based on the detection by the first voltage detection circuit IV1, it can easily and surely correspond to each voltage value of the input AC power supply.

(3)本実施形態では、チョッパ回路13は、整流回路DR1の出力側に1個備えられる直流リアクトルLaを用いて構成されることから、チョッパ回路13を簡素に構成することができる。   (3) In the present embodiment, since the chopper circuit 13 is configured using the DC reactor La provided on the output side of the rectifier circuit DR1, the chopper circuit 13 can be configured simply.

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、整流回路DR1の出力側に1個の直流リアクトルLaを用いてチョッパ回路13を構成したが、これに限定されるものではなく、例えば図4に示すように、整流回路DR1の入力側各相に交流リアクトルLu,Lv,Lwをそれぞれ設けて、チョッパ回路13を構成してもよい。この場合、スイッチング素子TR1,TR2は、同様の制御で対応可能である。このようにすれば、直流リアクトルLaと比べてより小型のものを用いることが可能である。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the chopper circuit 13 is configured by using one DC reactor La on the output side of the rectifier circuit DR1, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, the rectifier circuit DR1 The chopper circuit 13 may be configured by providing AC reactors Lu, Lv, and Lw for each phase on the input side. In this case, the switching elements TR1 and TR2 can be handled by the same control. In this way, it is possible to use a smaller one than the DC reactor La.

・上記実施形態では、平滑コンデンサC1,C2の放電防止素子としてダイオードD7,D8を各電源線L1,L2上に設けたが、これらをダイオードとして機能するようにオンオフされるスイッチング素子に置き換えてもよい。   In the above embodiment, the diodes D7 and D8 are provided on the power supply lines L1 and L2 as the discharge preventing elements of the smoothing capacitors C1 and C2. Good.

・上記実施形態では、第1の電圧検出回路IV1での電圧検出により入力交流電源が200V系か400V系かをチョッパ制御回路CRにて判定し制御を自動で切り替える構成としたが、手動切替スイッチ等を設け、チョッパ制御回路CRでの制御を人為的に切り替える構成としてもよい。   In the above embodiment, the chopper control circuit CR determines whether the input AC power supply is 200V system or 400V system by detecting the voltage in the first voltage detection circuit IV1, and the control is automatically switched. Or the like, and the control by the chopper control circuit CR may be artificially switched.

・上記実施形態では、チョッパ回路13の各スイッチング素子TR1,TR2にIGBTを用いたが、IGBT以外のスイッチング素子を用いて構成してもよい。尚、インバータ回路INVのスイッチング素子においても、IGBT以外のスイッチング素子を用いて構成してもよい。   In the above embodiment, the IGBT is used for each of the switching elements TR1 and TR2 of the chopper circuit 13. However, a switching element other than the IGBT may be used. Note that the switching element of the inverter circuit INV may also be configured using a switching element other than the IGBT.

・上記実施形態では、アーク加工用電源装置11に実施したが、アーク加工用以外の目的で用いられる電源装置、例えば直流変換回路12及びインバータ回路INVを用いる交流−交流変換電源装置や、直流変換回路12を用いる交流−直流変換電源装置に実施してもよい。このようにしても上記実施形態と同様の作用効果が得られる。   In the above embodiment, the arc machining power supply device 11 is implemented, but a power supply device used for purposes other than arc machining, for example, an AC-AC conversion power supply device using a DC conversion circuit 12 and an inverter circuit INV, or a DC conversion You may implement in the AC-DC conversion power supply device which uses the circuit 12. FIG. Even if it does in this way, the effect similar to the said embodiment is acquired.

本実施形態におけるアーク加工用電源装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the power supply apparatus for arc processing in this embodiment. 本実施形態における400V系入力時の波形図である。It is a wave form diagram at the time of the 400V type | system | group input in this embodiment. 本実施形態における200V系入力時の波形図である。It is a wave form diagram at the time of 200V type | system | group input in this embodiment. 別例におけるアーク加工用電源装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the power supply device for arc processing in another example.

符号の説明Explanation of symbols

11…電源装置、12…直流変換回路、13…チョッパ回路、CR…チョッパ制御回路(電圧判定手段も含む)、D7,D8…放電防止素子としてのダイオード、DR1…整流回路としての一次側整流回路、INV…インバータ回路、IV1…電圧判定手段を構成する第1の電圧検出回路、L1,L2…電源線、La…リアクトルとしての直流リアクトル、Lu,Lv,Lw…リアクトルとしての交流リアクトル、M…加工対象物、TR1,TR2…スイッチング素子としての第1,第2のスイッチング素子、t1’〜t4’…第1〜第4の時間。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Power supply device, 12 ... DC converter circuit, 13 ... Chopper circuit, CR ... Chopper control circuit (including voltage determination means), D7, D8 ... Diode as discharge prevention element, DR1 ... Primary side rectifier circuit as rectifier circuit , INV... Inverter circuit, IV1... First voltage detection circuit constituting voltage determination means, L1, L2... Power line, La... DC reactor as reactor, Lu, Lv, Lw .. AC reactor as reactor, M. Processing object, TR1, TR2... First and second switching elements as switching elements, t1 ′ to t4 ′.

Claims (6)

整流回路及びその出力側の一対の電源線間に接続された平滑コンデンサを有し、入力交流電源を整流・平滑化した直流電圧に変換する直流変換回路と、
前記整流回路の入力側又は出力側に備えられるリアクトル、前記電源線間に接続されそのリアクトルに係るエネルギーの蓄積・放出を行うスイッチング素子、及びそのスイッチング素子側への前記平滑コンデンサの放電を防止する放電防止素子を備えてなるチョッパ回路と、
前記スイッチング素子をオンオフ制御して前記リアクトルに係るエネルギーの蓄積・放出を行わせることで所定電圧値に昇圧された前記直流電圧を生成するとともに、そのオンオフ制御のデューティを変更して電圧値を調整するチョッパ制御回路と
を備えた電源装置であって、
前記平滑コンデンサを、前記電源線間に直列接続された第1及び第2の平滑コンデンサにて構成するとともに、前記スイッチング素子を、前記電源線間に直列接続された第1及び第2のスイッチング素子にて構成し、更に前記第1及び第2の平滑コンデンサ間の接続点と前記第1及び第2のスイッチング素子間の接続点とを互いに接続して構成し、
前記チョッパ制御回路は、前記入力交流電源が第1の電圧値である場合には、前記第1及び第2のスイッチング素子を同時にオンオフ制御するとともに、前記入力交流電源が前記第1の電圧値の約半分の第2の電圧値である場合には、前記第1及び第2のスイッチング素子を同時にオンさせる第1の時間と前記第1及び第2のスイッチング素子のいずれか一方をオンさせる第2の時間と前記第1及び第2のスイッチング素子を同時にオンさせる第3の時間と前記第1及び第2のスイッチング素子のいずれか他方をオンさせる第4の時間とが連続して生じるように、前記第1の電圧値の場合と同じ周期で且つ180°互いに位相をずらしてオンオフ制御することを特徴とする電源装置。
A DC conversion circuit having a smoothing capacitor connected between the rectifier circuit and a pair of power supply lines on its output side, and converting the input AC power supply into a DC voltage obtained by rectifying and smoothing;
A reactor provided on the input side or output side of the rectifier circuit, a switching element connected between the power supply lines for storing and releasing energy related to the reactor, and preventing the smoothing capacitor from discharging to the switching element side A chopper circuit comprising an anti-discharge element;
The switching element is turned on / off to store and release energy related to the reactor, thereby generating the DC voltage boosted to a predetermined voltage value and changing the duty of the on / off control to adjust the voltage value A power supply device including a chopper control circuit for performing
The smoothing capacitor is composed of first and second smoothing capacitors connected in series between the power supply lines, and the switching element is a first and second switching element connected in series between the power supply lines. And further connecting the connection point between the first and second smoothing capacitors and the connection point between the first and second switching elements,
When the input AC power supply has a first voltage value, the chopper control circuit simultaneously controls on / off of the first and second switching elements, and the input AC power supply has the first voltage value. When the second voltage value is about half, the first time during which the first and second switching elements are simultaneously turned on and the second time during which any one of the first and second switching elements is turned on. And a third time for simultaneously turning on the first and second switching elements and a fourth time for turning on the other of the first and second switching elements are continuously generated. A power supply device that performs on / off control with the same period as that of the first voltage value and with a phase difference of 180 °.
請求項1に記載の電源装置において、
前記入力交流電源が前記第1及び第2の電圧値のいずれかであるかを判定する電圧判定手段を備え、
前記チョッパ制御回路は、前記電圧判定手段の判定に基づいて前記第1及び第2のスイッチング素子のオンオフ制御を切り替えることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 1,
Voltage determining means for determining whether the input AC power supply is one of the first and second voltage values;
The chopper control circuit switches on / off control of the first and second switching elements based on the determination by the voltage determination means.
請求項1又は2に記載の電源装置において、
前記リアクトルは、前記整流回路の出力側に1個備えられる直流リアクトルであることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 1 or 2,
The said reactor is a direct current | flow reactor provided in the output side of the said rectifier circuit, The power supply device characterized by the above-mentioned.
請求項1又は2に記載の電源装置において、
前記入力交流電源は、三相交流電源であり、
前記リアクトルは、前記整流回路の入力側の各相に備えられる交流リアクトルであることを特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 1 or 2,
The input AC power source is a three-phase AC power source,
The said reactor is an alternating current reactor with which each phase by the side of the input of the said rectifier circuit is equipped, The power supply device characterized by the above-mentioned.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の電源装置に対して、前記直流変換回路で生成された直流電圧を所定の交流電圧に変換するインバータ回路を更に備えて構成されていることを特徴とする電源装置。   The power supply device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an inverter circuit for converting a DC voltage generated by the DC conversion circuit into a predetermined AC voltage. Power supply. 請求項5に記載の電源装置を用い、加工対象物のアーク加工を行うアーク加工用電圧を生成するように構成されていることを特徴とするアーク加工用電源装置。   An arc machining power supply device configured to generate an arc machining voltage for performing arc machining of a workpiece using the power supply device according to claim 5.
JP2007215069A 2007-08-21 2007-08-21 Power supply device and power supply device for arc machining Expired - Fee Related JP5087346B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007215069A JP5087346B2 (en) 2007-08-21 2007-08-21 Power supply device and power supply device for arc machining

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007215069A JP5087346B2 (en) 2007-08-21 2007-08-21 Power supply device and power supply device for arc machining

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009050109A true JP2009050109A (en) 2009-03-05
JP5087346B2 JP5087346B2 (en) 2012-12-05

Family

ID=40501798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007215069A Expired - Fee Related JP5087346B2 (en) 2007-08-21 2007-08-21 Power supply device and power supply device for arc machining

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5087346B2 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014027868A (en) * 2012-07-24 2014-02-06 General Electric Co <Ge> Uninterruptible power supply apparatus for receiving power from different electrical utility configurations
WO2015056721A1 (en) 2013-10-18 2015-04-23 三菱電機株式会社 Dc power source device, electric motor drive device, air conditioner, and refrigerator
WO2015063869A1 (en) * 2013-10-29 2015-05-07 三菱電機株式会社 Dc power supply device and refrigeration cycle device
WO2015125240A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-27 三菱電機株式会社 Dc power supply device, electric motor drive device equipped with said dc power supply device, and refrigerating cycle device equipped with said electric motor drive device
JP2015530253A (en) * 2012-09-24 2015-10-15 リンカーン グローバル,インコーポレイテッド System and method for providing low current regulation for an AC arc welding process
WO2015186229A1 (en) * 2014-06-05 2015-12-10 三菱電機株式会社 Direct current power supply device, and refrigeration cycle-applied apparatus provided with same
CN105191105A (en) * 2013-06-25 2015-12-23 三菱电机株式会社 DC power supply device and refrigeration cycle employing device equipped with same
CN105493390A (en) * 2013-09-06 2016-04-13 三菱电机株式会社 DC power supply device and device equipped with same and using refrigeration cycle
CN105637749A (en) * 2013-10-18 2016-06-01 三菱电机株式会社 DC power source device, motor drive device, air conditioner, and refrigerator
US9800077B2 (en) 2013-11-26 2017-10-24 Mitsubishi Electric Corporation DC power-supply device and refrigeration-cycle application device including the same
WO2020208822A1 (en) * 2019-04-12 2020-10-15 三菱電機株式会社 Direct-current power source device and air conditioner
WO2022176065A1 (en) * 2021-02-17 2022-08-25 三菱電機株式会社 Dc power supply device, motor drive device, and refrigeration cycle application apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05111244A (en) * 1991-10-08 1993-04-30 Sansha Electric Mfg Co Ltd Power source for arc welding machine
JP2001103768A (en) * 1999-09-28 2001-04-13 Daihen Corp Electric power converter for solar power generation
JP2001145360A (en) * 1999-11-16 2001-05-25 Hitachi Ltd Power factor improvement circuit, motor control device and air conditioner
JP2006518178A (en) * 2003-02-14 2006-08-03 セルコ ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタータ Arc welding generator with high power factor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05111244A (en) * 1991-10-08 1993-04-30 Sansha Electric Mfg Co Ltd Power source for arc welding machine
JP2001103768A (en) * 1999-09-28 2001-04-13 Daihen Corp Electric power converter for solar power generation
JP2001145360A (en) * 1999-11-16 2001-05-25 Hitachi Ltd Power factor improvement circuit, motor control device and air conditioner
JP2006518178A (en) * 2003-02-14 2006-08-03 セルコ ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタータ Arc welding generator with high power factor

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014027868A (en) * 2012-07-24 2014-02-06 General Electric Co <Ge> Uninterruptible power supply apparatus for receiving power from different electrical utility configurations
JP2015530253A (en) * 2012-09-24 2015-10-15 リンカーン グローバル,インコーポレイテッド System and method for providing low current regulation for an AC arc welding process
CN105191105A (en) * 2013-06-25 2015-12-23 三菱电机株式会社 DC power supply device and refrigeration cycle employing device equipped with same
US9692289B2 (en) 2013-06-25 2017-06-27 Mitsubishi Electric Corporation DC power-supply device and refrigeration-cycle application device including the same
US9960703B2 (en) 2013-09-06 2018-05-01 Mitsubishi Electric Corporation DC power-supply device and refrigeration-cycle application device including the same
CN105493390A (en) * 2013-09-06 2016-04-13 三菱电机株式会社 DC power supply device and device equipped with same and using refrigeration cycle
US9628003B2 (en) 2013-10-18 2017-04-18 Mitsubishi Electric Corporation Direct current power supply device, motor driving device, air conditioner, and refrigerator
CN105637749B (en) * 2013-10-18 2018-03-30 三菱电机株式会社 Continuous-current plant, motor drive, air conditioner and refrigerator
CN105637749A (en) * 2013-10-18 2016-06-01 三菱电机株式会社 DC power source device, motor drive device, air conditioner, and refrigerator
KR20160065977A (en) 2013-10-18 2016-06-09 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Dc power source device, electric motor drive device, air conditioner, and refrigerator
US10113784B2 (en) 2013-10-18 2018-10-30 Mitsubishi Electric Corporation Direct-current power supply device, motor driving device, air conditioner, and refrigerator
WO2015056721A1 (en) 2013-10-18 2015-04-23 三菱電機株式会社 Dc power source device, electric motor drive device, air conditioner, and refrigerator
JPWO2015063869A1 (en) * 2013-10-29 2017-03-09 三菱電機株式会社 DC power supply and refrigeration cycle equipment
CN105684290A (en) * 2013-10-29 2016-06-15 三菱电机株式会社 Dc power supply device and refrigeration cycle device
WO2015063869A1 (en) * 2013-10-29 2015-05-07 三菱電機株式会社 Dc power supply device and refrigeration cycle device
US9816737B2 (en) 2013-10-29 2017-11-14 Mitsubishi Electric Corporation DC power-supply device and refrigeration cycle device
KR101811153B1 (en) 2013-10-29 2018-01-25 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Dc power supply device and refrigeration cycle device
US9800077B2 (en) 2013-11-26 2017-10-24 Mitsubishi Electric Corporation DC power-supply device and refrigeration-cycle application device including the same
JPWO2015125240A1 (en) * 2014-02-19 2017-03-30 三菱電機株式会社 DC power supply device, electric motor drive device including the same, and refrigeration cycle application device including the same
WO2015125240A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-27 三菱電機株式会社 Dc power supply device, electric motor drive device equipped with said dc power supply device, and refrigerating cycle device equipped with said electric motor drive device
US9929636B2 (en) 2014-02-19 2018-03-27 Mitsubishi Electric Corporation DC power-supply device, motor drive device including the same, and refrigeration-cycle application device including the motor drive device
WO2015186229A1 (en) * 2014-06-05 2015-12-10 三菱電機株式会社 Direct current power supply device, and refrigeration cycle-applied apparatus provided with same
CN106416040A (en) * 2014-06-05 2017-02-15 三菱电机株式会社 Direct current power supply device, and refrigeration cycle-applied apparatus provided with same
US10056826B2 (en) 2014-06-05 2018-08-21 Mitsubishi Electric Corporation Direct-current power supply device for controlling at frequency being 3N times frequency of three-phase alternating current and refrigeration-cycle applied device including the same
JPWO2015186229A1 (en) * 2014-06-05 2017-04-20 三菱電機株式会社 DC power supply device and refrigeration cycle application equipment including the same
CN106416040B (en) * 2014-06-05 2019-06-25 三菱电机株式会社 Continuous-current plant and the refrigeration cycle application apparatus for having the DC power supply
WO2020208822A1 (en) * 2019-04-12 2020-10-15 三菱電機株式会社 Direct-current power source device and air conditioner
JPWO2020208822A1 (en) * 2019-04-12 2021-10-14 三菱電機株式会社 DC power supply and air conditioner
WO2022176065A1 (en) * 2021-02-17 2022-08-25 三菱電機株式会社 Dc power supply device, motor drive device, and refrigeration cycle application apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP5087346B2 (en) 2012-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5087346B2 (en) Power supply device and power supply device for arc machining
US7532491B2 (en) Apparatus and method for supplying DC power source
US12030142B2 (en) Method and apparatus for providing welding power
JP5053581B2 (en) Arc machining power supply
JP2017022875A (en) Switching power supply
CN107565817A (en) Switching power converter controlled with a control signal with variable on-time
JP5678860B2 (en) AC / DC converter
KR102132036B1 (en) Power supply deivce and power supply deivce for arc machining
JP6366543B2 (en) DC / DC converter
JP5033596B2 (en) Power supply device and power supply device for arc machining
JP6150341B2 (en) Power supply device provided in power storage system
US11235411B2 (en) Welding power supply with interleaved inverter circuitry
JP5968615B2 (en) Power supply device and power supply device for arc machining
JP4480556B2 (en) Power circuit
JP2006340590A (en) Ac-dc converter
AU2016323590B2 (en) Power supply for welding and cutting apparatus
JP2628059B2 (en) DC power supply
JP5039458B2 (en) Power supply device and power supply device for arc machining
JP6704838B2 (en) Power supply device provided in the power storage system
JP3456788B2 (en) Switching power supply
JP2021114807A (en) Arc machining power source device
JP2009148118A (en) Power supply unit and arc machining power supply unit
JP2007282419A (en) DC power supply
JP2009284636A (en) Switching power supply
JPH0974761A (en) Switching type constant voltage power source device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120229

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120328

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120904

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120910

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5087346

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150914

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees