電源裝置的控制部具有在直流電源裝置的直流輸出停止時(shí)，已停止以及重新開(kāi)始時(shí)進(jìn)行以下的控制的功能。
[0046](直流電源裝置的直流輸出的停止時(shí))
[0047]電源裝置的直流輸出的停止時(shí)的控制將電源斬波部的主開(kāi)關(guān)從接通狀態(tài)切換成斷開(kāi)狀態(tài)，停止構(gòu)成多相逆變器部的橋接電路的柵極信號(hào)的生成，并且使橋接電路的正端子與負(fù)端子之間短路。
[0048]直流電源裝置在正在向負(fù)載供給直流輸出的狀態(tài)下，電源斬波部將直流源的直流電力變換成預(yù)定電壓來(lái)向多相逆變器部輸入。多相逆變器部將直流電力變換成交流電力。整流部對(duì)多相逆變器部的輸出進(jìn)行交直變換，將直流電力供給給負(fù)載。
[0049]在直流電源裝置的直流輸出停止時(shí)，通過(guò)將電源斬波部的主開(kāi)關(guān)從接通狀態(tài)切換成斷開(kāi)狀態(tài)，來(lái)停止來(lái)自直流源的電力供給。在該停止時(shí)，當(dāng)使多相逆變器部的橋接電路的正端子與負(fù)端之間短路時(shí)，在電源斬波電路與多相逆變器部之間形成閉合電路。在閉合電路中，在停止時(shí)在電源斬波部的電感器中積蓄的能量以循環(huán)電流的形式流過(guò)。該循環(huán)電流在重新啟動(dòng)逆變器部來(lái)恢復(fù)直流輸出時(shí)，在從直流源供給直流輸出之前的時(shí)刻，流過(guò)從電源斬波部觀察存在于負(fù)載側(cè)的電路，進(jìn)行從逆變器部向負(fù)載的迅速的電力供給。
[0050](直流電源裝置的直流輸出已停止)
[0051]在直流電源裝置的直流輸出已停止的控制中，保持電源斬波部的主開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)和橋接電路的正端子與負(fù)端子之間的短路狀態(tài)，并且將橋接電路的柵極信號(hào)狀態(tài)保持為停止時(shí)的柵極信號(hào)狀態(tài)。
[0052]在直流電源裝置的直流輸出已停止時(shí)，通過(guò)保持電源斬波部的主開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)，來(lái)保持來(lái)自直流源的電力供給的停止，通過(guò)保持橋接電路的正端子與負(fù)端子之間的短路狀態(tài)，保持在電源斬波電路與多相逆變器部之間形成的閉合電路中流過(guò)的循環(huán)電流。此夕卜，通過(guò)將橋接電路的柵極信號(hào)狀態(tài)保持為停止時(shí)的柵極信號(hào)狀態(tài)，在重新啟動(dòng)逆變器部使直流輸出恢復(fù)的時(shí)刻，能夠從停止時(shí)的相位狀態(tài)繼續(xù)保持橋接電路的脈沖控制信號(hào)的相位。
[0053](直流電源裝置的直流輸出的恢復(fù)時(shí))
[0054]在直流電源裝置的直流輸出的恢復(fù)時(shí)的控制中，將電源斬波部的主開(kāi)關(guān)從斷開(kāi)狀態(tài)切換成接通狀態(tài)，從停止時(shí)的柵極信號(hào)狀態(tài)重新開(kāi)始橋接電路的柵極信號(hào)的生成，根據(jù)生成的柵極信號(hào)重新啟動(dòng)多相逆變器部。
[0055]在直流電源裝置的直流輸出恢復(fù)時(shí)，通過(guò)將電源斬波部的主開(kāi)關(guān)從斷開(kāi)狀態(tài)切換成接通狀態(tài)，重新開(kāi)始將直流源的直流電力向預(yù)定電壓的變換，將變換后的直流電力輸入給多相逆變器部。此時(shí)，通過(guò)重新生成的柵極信號(hào)進(jìn)行接通/斷開(kāi)動(dòng)作的控制，來(lái)重新啟動(dòng)多相逆變器部的橋接電路。此時(shí)，從停止時(shí)的柵極信號(hào)狀態(tài)重新開(kāi)始橋接電路的柵極信號(hào)的生成，由此可以從停止時(shí)的相位狀態(tài)繼續(xù)保持橋接電路的脈沖控制信號(hào)的相位。
[0056](短路控制的方式)
[0057]控制部在直流電源裝置的直流輸出的停止時(shí)以及已停止時(shí)，對(duì)橋接電路的正端子與負(fù)端子之間進(jìn)行短路控制。可通過(guò)2個(gè)方式進(jìn)行該短路控制。
[0058]第I方式是對(duì)橋接電路的負(fù)端子的橋臂的開(kāi)關(guān)元件輸出使橋接電路的負(fù)端子的所有橋臂的所有開(kāi)關(guān)元件為接通狀態(tài)的脈沖控制信號(hào)來(lái)作為柵極信號(hào)。
[0059]在多相逆變器部的橋接電路的切換動(dòng)作中，與正端子連接的多個(gè)橋臂中的某個(gè)橋臂成為接通狀態(tài)。因此，當(dāng)把使橋接電路的負(fù)端子的所有橋臂的所有開(kāi)關(guān)元件為接通狀態(tài)的脈沖控制信號(hào)作為柵極信號(hào)輸出時(shí)，橋接電路的正端子與負(fù)端子之間短路。
[0060]第2方式是在橋接電路的正端子以及負(fù)端子的橋臂對(duì)中，對(duì)橋接電路的正端子的橋臂輸出停止時(shí)的正端子的柵極信號(hào)狀態(tài)的柵極信號(hào)，對(duì)與停止時(shí)為接通狀態(tài)的橋接電路的正端子的橋臂的開(kāi)關(guān)元件成對(duì)的負(fù)端子的橋臂的開(kāi)關(guān)元件，輸出使該負(fù)端子的橋臂的開(kāi)關(guān)元件為接通狀態(tài)的柵極信號(hào)。
[0061 ]由此，在與停止時(shí)相同的開(kāi)關(guān)狀態(tài)中，成為接通狀態(tài)的正端子側(cè)的橋臂的開(kāi)關(guān)元件和在橋接電路中與該正端子側(cè)的開(kāi)關(guān)元件成對(duì)的負(fù)端子側(cè)的開(kāi)關(guān)元件都成為接通狀態(tài)，橋接電路的正端子與負(fù)端子之間短路。
[0062](重新開(kāi)始時(shí)的控制的方式)
[0063]控制部可以通過(guò)2個(gè)方式進(jìn)行直流電源裝置的直流輸出恢復(fù)時(shí)的橋接電路的開(kāi)關(guān)兀件的控制。
[0064]第I方式與短路控制的第I方式對(duì)應(yīng)，停止使橋接電路的負(fù)端子的橋臂的所有開(kāi)關(guān)元件為接通狀態(tài)的柵極信號(hào)，從停止時(shí)的柵極信號(hào)狀態(tài)重新開(kāi)始各開(kāi)關(guān)元件的柵極信號(hào)的生成，向橋接電路的正端子以及負(fù)端子的橋臂的開(kāi)關(guān)元件輸入柵極信號(hào)，來(lái)重新啟動(dòng)多相逆變器部。
[0065]第2方式與短路控制的第2方式對(duì)應(yīng)，從停止時(shí)的柵極信號(hào)狀態(tài)重新開(kāi)始各開(kāi)關(guān)元件的柵極信號(hào)的生成，向橋接電路的正端子以及負(fù)端子的橋臂的開(kāi)關(guān)元件輸入柵極信號(hào)，來(lái)重新啟動(dòng)多相逆變器部。
[0066]發(fā)明效果
[0067]如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明在具備逆變器的直流電源裝置中，在逆變器重新啟動(dòng)時(shí)，可以使重新啟動(dòng)時(shí)的脈沖控制信號(hào)的相位與停止時(shí)的脈沖控制信號(hào)的相位一致。
[0068]此外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使重新啟動(dòng)時(shí)的脈沖控制信號(hào)的相位與停止時(shí)的脈沖控制信號(hào)的相位一致，可以抑制重新啟動(dòng)時(shí)的逆變器的各相的輸出電壓變動(dòng)，抑制向負(fù)載供給的電壓的變動(dòng)。
[0069]此外，可以降低直流電源裝置的直流輸出重新開(kāi)始時(shí)的向負(fù)載的直流電力的供給延遲。
【附圖說(shuō)明】
[0070]圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的直流電源裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0071]圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的開(kāi)關(guān)控制部的一結(jié)構(gòu)例的概要框圖。
[0072]圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的直流電源裝置的動(dòng)作例的流程圖。
[0073]圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的直流電源裝置的動(dòng)作例的時(shí)序圖。
[0074]圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的直流電源裝置的電弧放電發(fā)生時(shí)的電流的流動(dòng)的圖。
[0075]圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的直流電源裝置的電弧放電消失時(shí)的電流的流動(dòng)的圖。
[0076]圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的直流電源裝置的其他結(jié)構(gòu)例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0077]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在以下，關(guān)于本發(fā)明的直流電源裝置以及控制方法，使用圖1、圖2對(duì)直流電源裝置的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說(shuō)明，使用圖3?圖6對(duì)直流電源裝置的控制例進(jìn)行說(shuō)明。
[0078][直流電源裝置的結(jié)構(gòu)例]
[0079]首先，使用圖1、圖2對(duì)本發(fā)明的直流電源裝置的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說(shuō)明。
[0080]圖1所示的本發(fā)明的直流電源裝置I具備:整流部10，其對(duì)交流電源2的交流電力進(jìn)行整流；緩沖部20，其構(gòu)成用于抑制過(guò)渡產(chǎn)生的高電壓的保護(hù)電路；電源斬波部30，其將從整流部10輸入的直流電力的電壓變換成預(yù)定電壓后輸出直流電流；多相逆變器部40，其將電源斬波部30的直流輸出變換成多相的交流輸出；多相變壓部50，其將多相逆變器部40的交流輸出變換成預(yù)定電壓；以及多相整流部60，其將多相變壓部50的交流變換成直流。[0081 ] 在圖1所示的結(jié)構(gòu)例中，作為電源斬波部30示出了電源下降斬波電路的例子，但并不局限于電源下降斬波電路，還可以是電源升壓斬波電路或電源升降斬波電路。
[0082]以下，作為電源斬波部對(duì)電源下降斬波電路的情況進(jìn)行說(shuō)明。電源斬波部30具備開(kāi)關(guān)元件Q1、二極管D1W及直流電抗器Lfi。開(kāi)關(guān)元件01通過(guò)對(duì)由整流部10整流后的直流電壓進(jìn)行斬波控制來(lái)進(jìn)行降壓。直流電抗器Lfi對(duì)進(jìn)行了斬波控制的直流進(jìn)行電流平滑。多相逆變器部40輸入通過(guò)電源斬波部30進(jìn)行了電流平滑的直流，通過(guò)對(duì)多相逆變器部40具備的橋接電路的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行控制來(lái)進(jìn)行直交變換。
[0083]電源斬波部30也可以采用在輸出端并聯(lián)連接輸出電容器Cfi (未圖示)的結(jié)構(gòu)。通常，電源降壓斬波器不具備輸出電容器，但在本發(fā)明的電源斬波部30的電源降壓斬波電路中，通過(guò)在輸出端連接輸出電容器Cfi，來(lái)吸收在多相逆變器部40的開(kāi)關(guān)元件之間進(jìn)行換流動(dòng)作時(shí)所產(chǎn)生的浪涌電壓或與各開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)連接的電感的能量，來(lái)保護(hù)開(kāi)關(guān)元件。
[0084]另外，根據(jù)基于該輸出電容器以及配線電感的時(shí)間常數(shù)，將輸出電容器Cfi的值設(shè)定成電流的延遲不會(huì)對(duì)逆變器動(dòng)作的換流產(chǎn)生影響的程度。
[0085]多相逆變器部40具備將與相數(shù)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行橋接來(lái)構(gòu)成的多相逆變器電路。例如在為三相時(shí)，三相逆變器電路由6個(gè)開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成。開(kāi)關(guān)元件例如可以使用IGBT或MOSFET等半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件。多相逆變器電路的各開(kāi)關(guān)元件根據(jù)開(kāi)關(guān)控制部81的控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作，將直流電力變換成交流電力后輸出。
[0086]多相整流部60對(duì)多相逆變器部40的交流輸出進(jìn)行整流，將直流輸出供給給負(fù)載?？梢詷?gòu)造為當(dāng)前已知的多相整流部在輸出部具備直流濾波電路。通過(guò)該直流濾波電路，去除多相逆變器部的交流輸出中包含的高頻脈動(dòng)成分。直流濾波電路可以通過(guò)在輸出端并聯(lián)連接的輸出電容器Ckj以及串聯(lián)連接的輸出電抗器L ro (未圖示)來(lái)構(gòu)成。
[0087]多相整流部60的直流輸出經(jīng)由配線90具備的配線電感Ltl而輸出，并通過(guò)連接直流電源裝置I與等離子體發(fā)生裝置4之間的輸出電纜3供給給等離子體發(fā)生裝置4。
[0088]本發(fā)明的直流電源裝置I作為去除高頻脈動(dòng)成分的結(jié)構(gòu)，在多相整流部60中可以使用寄生阻抗來(lái)代替直流濾波電路。例如，作為電感成分可以使用多相整流部60與輸出端子之間的配線90的電感U，或連接在直流電源裝置I與負(fù)載之間的輸出電纜3所包含的電感或電容器，或在為等離子體負(fù)載時(shí)使用等離子體發(fā)生裝置4的電極電容Q。上述的多相逆變器部的寄生阻抗以及輸出電纜或電極電容的電容成分實(shí)際上構(gòu)成直流濾波電路，降低多相逆變器部的交流輸出中包含的高頻脈動(dòng)成分。
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