交流电输出电源制造技术

本发明专利技术的目的是提供能够减少回路段数的交流电输出电源。本发明专利技术的交流电输出电源具备：将输入的交流电10整流为直流电的整流器11；将来自整流器11的直流电转换为比输入的交流电10频率更高的交流电的逆变器12；一次侧以及二次侧绝缘，将输入到所述一次侧的逆变器12转换的交流电输出到和所述二次侧直接连接的负载22的变压器13。

【技术实现步骤摘要】
交流电输出电源
本公开涉及给负载提供交流电功率的交流电输出电源。
技术介绍
给UV灯这种负载提供交流电功率的交流电输出电源已为人知(例如参照专利文献1。)。图1是说明专利文献1记载的交流电输出电源的图。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开平07-106087号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题专利文献1的这种交流电输出电源，具备将例如50Hz的商用交流电转换为直流电的整流器11、将该直流电转换为例如20k至80kHz的高频的交流电的逆变器12、用于将该交流电升压的绝缘变压器13、将该输出再次转换为直流电的整流器14、以及将该直流电转换为所希望频率例如100Hz的矩形波的交流电的逆变器15。如此地，现有的交流电输出电源由于将较多的回路多段地连接而构成，存在成本、尺寸、重量、价格以及控制方面的课题。因此，本专利技术为解决所述课题，其目的是，提供能够减少回路段数的交流电输出电源。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术的交流电输出电源设为只在变压器的商用电源侧配置整流器以及逆变器。具体地，本专利技术的交流电输出电源具备：整流器，将输入的交流电整流为直流电；逆变器，将来自所述整流器的直流电转换为比所述输入的交流电频率更高的交流电；变压器，一次侧和二次侧绝缘，将输入到所述一次侧的交流电输出到和所述二次侧直接连接的负载；回路，具有将所述逆变器转换的交流电输入到所述变压器的所述一次侧的电感装置。另外，本专利技术的其他的交流电输出电源具备：整流器，将输入的交流电整流为直流电；逆变器，将来自所述整流器的直流电转换为比所述输入的交流电频率更高的交流电；单绕组型变压器，将输入到一次侧的交流电输出到和二次侧直接连接的非接地的负载；回路，具有将所述逆变器转换的交流电输入到所述变压器的所述一次侧的电感装置。本交流电输出电源由于取消了负载侧的整流器以及逆变器，因此能够对成本、尺寸、重量、价格以及控制方面进行改善。因此，本专利技术能够提供减少回路段数的交流电输出电源。专利技术的效果本专利技术能够提供减少连接的回路段数的交流电输出电源。附图说明图1是说明与本专利技术相关的交流电输出电源的图。图2是说明本专利技术的交流电输出电源的图。图3是说明本专利技术的交流电输出电源具备的逆变器的回路的图。图4是说明本专利技术的交流电输出电源具备的逆变器输出的变压器电流的波形的图。图5是说明本专利技术的交流电输出电源具备的逆变器输出的变压器电流的波形的图。符号说明10：输入的交流电；11：整流器；12：逆变器；13：变压器；14：整流器；15：逆变器；19：输出的交流电；21：具有电感装置的回路；22：负载；23：电源输出端到负载的配线；24：电源输出端。具体实施方式参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。以下说明的实施方式是本专利技术的实施例，本专利技术并不限定于以下的实施方式。此外，在本说明书以及附图中，附图标记相同的技术特征表示彼此相同的技术特征。图2是说明本实施方式的交流电输出电源的图。本交流电输出电源具备：整流器11，将输入的例如50Hz的交流电10整流为直流电；逆变器12，将来自整流器11的直流电转换为比输入的交流电10频率更高例如50kHz的交流电；变压器13，一次侧和二次侧绝缘，通过具有电感装置L1的回路21将被输入到所述一次侧的、逆变器12转换的交流电输出到和所述二次侧直接连接的负载22。交流电10例如是50Hz、100V的商用电源。整流器11将交流电10转换为直流电并向逆变器12输出。逆变器12将直流电转换为交流电并输出。图3是说明逆变器12的回路的图。逆变器12的四个开关(SWA～D)桥接，通过以规定的定时导通或者断开这些开关，能够从直流电转换为交流电。为了避免电极的磨耗，UV灯等的灯负载，相比于直流电优选地以交流电驱动。并且，如果交流电的波形持续零伏特(零安培)，灯会发生熄灭(熄灯)，为了防止这种情况，具有零交叉的交流电波形可以是矩形波、梯形波、三角波或者正弦波。图3的逆变器12和具有电感装置L1的回路21连接，通过驱动四个开关(SWA～D)能够容易地形成交流电。另外，在负载22的UV灯接地的情况下，或者对接地电阻较小的情况下，需要将商用电源10和输出的交流电19绝缘。为此，变压器13设为多绕组的变压器。此外，在负载22的UV灯相对于地线足够绝缘(非接地)的情况下，变压器13也可以是单绕组的变压器。由于逆变器12输出的是交流电，因此在配线23变长的情况下(例如100m)，会产生因配线23存在的电感(在图2以“L2”表示)所引起的下式的电压降V。如果电压降V过大，会导致无法给负载22提供所希望的功率(电压)。(式1)V＝2πfLI在此，f是频率，L是电感(L2)，I是电流。如式1所示，可以实现逆变器12输出的交流电的频率越低，因配线23的电感分量所引起的电压降V越小。例如，希望交流电19的频率设为50Hz～500Hz左右。另一方面，变压器13由于磁通密度的关系，频率越高尺寸可以越小。如果考虑这些，希望逆变器12输出的交流电的频率为300Hz～500Hz左右。(稳定时的动作)接下来，对UV灯点亮，处于稳态时的逆变器12的动作进行说明。逆变器12的特征是，进行开关动作以使流经变压器13的所述一次侧的变压器电流交替地向正向和反向流动，并且进行开关动作以在所述变压器电流向正向流动时或者向反向流动时，对所述变压器电流的电流值施加脉动电流，进行恒定功率控制以向所述负载提供一定的功率。图4是说明UV灯变为稳态时的变压器电流iL的波形的图。逆变器12在UV灯变为稳态时，组合低频开关动作控制(例如500Hz)和高频开关动作控制(例如50kHz)对开关(SWA～D)进行通断控制，以使变压器电流iL为图4这样的波形。逆变器12在进行高频开关动作控制时，进行开关动作以使变压器电流沿一方向流动的同时，产生脉动50kHz左右的脉动电流。例如，逆变器12将开关SWA和D或者B和C为导通的时段T3(施加电压时段)设为4μ秒，将开关SWA和C或者B和D为导通的时段(返回电流时段)设为16μ秒。逆变器12在进行低频开关动作控制时，进行开关动作以使变压器电流的方向在500Hz左右反转。例如，逆变器12能够通过将施加电压时段T4设为100μ秒，使变压器电流的方向反转。此外，逆变器12在施加电压时段和下一次的施加电压时段之间进行上述的高频开关动作控制。本实施方式的交流电输出电源，由于加入了高频开关动作控制，因此和现有的由闸流管得到的只有低频(50～60Hz左右)的交流电输出电源相比，能够响应输入或者负载变化，或者高速地响应输出指令。另外，本实施方式的交流电输出电源，即使在产生异常时的过功率、过电压或者过电流时也能够快速地使其停止而进行保护。...

【技术保护点】
1.交流电输出电源，具备：/n整流器，将输入的交流电整流为直流电；/n逆变器，将来自所述整流器的直流电转换为比所述输入的交流电频率更高的交流电；/n变压器，一次侧和二次侧绝缘，将输入到所述一次侧的交流电输出到和所述二次侧直接连接的负载；/n回路，具有将所述逆变器转换的交流电输入到所述变压器的所述一次侧的电感装置；/n其特征在于，所述逆变器进行开关动作以使流经所述变压器的所述一次侧的变压器电流交替地向正向和反向流动，并且进行开关动作以在所述变压器电流向正向流动时或者向反向流动时，对所述变压器电流的电流值施加脉动电流。/n

【技术特征摘要】
20190729 JP 2019-1388841.交流电输出电源，具备：
整流器，将输入的交流电整流为直流电；
逆变器，将来自所述整流器的直流电转换为比所述输入的交流电频率更高的交流电；
变压器，一次侧和二次侧绝缘，将输入到所述一次侧的交流电输出到和所述二次侧直接连接的负载；
回路，具有将所述逆变器转换的交流电输入到所述变压器的所述一次侧的电感装置；
其特征在于，所述逆变器进行开关动作以使流经所述变压器的所述一次侧的变压器电流交替地向正向和反向流动，并且进行开关动作以在所述变压器电流向正向流动时或者向反向流动时，对所述变压器电流的电流值施加脉动电流。


2.交流电输出电源，具备：
整流器，将输入的交流电整流为直流电；
逆变器，将来自所述整流器的直流电转换为比所述输入的交流电频率更高的交流电；
单绕组型变压器，将输入到一次侧的交流电输出到和二次侧直接连接的非接地的负载；
回路，具有将所述逆变器转换的交流电输入到所述变压器的所述一次侧的电感装置；
其特征在于，所述逆变器进行开关动作以使流经所述变压器的所述一次侧的变压器电流交替地向正向和反向流动，并且进行开关动作以在所述变压器电流向正向流动时或者向反向流动时，对所述变压器电流的电流值施加脉动电流。

【专利技术属性】
技术研发人员：增田正，广滝翔太，
申请(专利权)人：株式会社欧利生，
类型：发明
国别省市：日本;JP