電源装置
【課題】異なる交流電圧のうち選択されたものが供給される電源装置を、安価に製造する。
【解決手段】複数の電圧のうち１つが供給される電源端子２ａ、２ｂ、２ｃからの電圧を、整流回路６が整流して、整流電圧を２つの出力端子６ａ、６ｂ間に生じる。インバータ１６ａ、１６ｂを整流回路６の出力端子６ａ、６ｂ間に、接続回路１０が複数の接続状態のうち接続指示信号によって選択されたものに接続する。複数の接続状態は、前記複数の電圧に対応して設けられ、対応電圧が電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されているとき、インバータ１６ａ、１６ｂに予め定めた電圧が供給される。接続指示信号のうち１つを、手動操作に応じて接続指示信号発生回路３４が出力する。電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに複数の電圧のうち１つが供給されたとき、電圧検出回路３８からの接続指示信号と接続指示信号発生回路３４からの接続指示信号とが一致するか判定部２４ｄが判定する。
【解決手段】複数の電圧のうち１つが供給される電源端子２ａ、２ｂ、２ｃからの電圧を、整流回路６が整流して、整流電圧を２つの出力端子６ａ、６ｂ間に生じる。インバータ１６ａ、１６ｂを整流回路６の出力端子６ａ、６ｂ間に、接続回路１０が複数の接続状態のうち接続指示信号によって選択されたものに接続する。複数の接続状態は、前記複数の電圧に対応して設けられ、対応電圧が電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されているとき、インバータ１６ａ、１６ｂに予め定めた電圧が供給される。接続指示信号のうち１つを、手動操作に応じて接続指示信号発生回路３４が出力する。電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに複数の電圧のうち１つが供給されたとき、電圧検出回路３８からの接続指示信号と接続指示信号発生回路３４からの接続指示信号とが一致するか判定部２４ｄが判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関し、特に複数の異なる交流電圧のうち選択されたものが供給される電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる交流電圧が供給される電源装置の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の電源装置には、４００Ｖの電圧と２００Ｖの電圧のうち、いずれか選択されたものが供給される。この電源装置は、供給された交流電圧を整流する整流回路と、２つのインバータを備え、４００Ｖの電圧がこの電源装置に供給された場合には、２つのインバータは直列に整流回路の出力側に接続され、２００Ｖの電圧がこの電源装置に供給された場合には、２つのインバータは並列に整流回路の出力側に接続される。この接続の切換は、複数のスイッチを用いて行われ、これらスイッチの制御は、切換制御回路によって行われる。切換制御回路は、交流電圧が電源装置に供給される前に、２つのインバータを直列に接続するようにスイッチを切換えておき、交流電圧が電源装置に供給されたとき、その交流電圧を検出し、基準値と比較し、４００Ｖであるか２００Ｖであるかを判定する。４００Ｖの場合には、スイッチは現状を維持し、２００Ｖの場合には、２つのインバータが並列に接続されるようにスイッチを切換え、かつ上記の判定結果をラッチ回路にラッチして、２つのインバータが並列に接続された状態を維持するようにラッチ回路の出力を利用する。
【０００３】
【特許文献１】特許第２５５８５７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この電源装置では、切替制御回路の構成が複雑であり、電源装置のコストが高くなっていた。
【０００５】
本発明は、複数の異なる交流電圧のうち選択されたものが供給される電源装置を、安価に製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の電源装置は、複数の電源端子を有し、これには互いに異なる複数の電圧のうち１つが供給される。これら電源端子から供給された電圧を整流回路が整流して、前記供給電圧に応じた整流電圧を整流回路の２つの出力端子間に生じる。複数のインバータと、接続回路とが、電源装置には設けられている。接続回路は、複数のインバータを整流回路の出力端子間に、複数の接続状態のうち接続指示信号によって選択されたものに接続するもので、例えば複数のスイッチング素子によって構成することができる。複数の接続状態は、前記複数の電圧に対応し、対応する電圧が前記電源端子に供給されているとき、前記各インバータに予め定めた電圧が供給される。前記接続指示信号のうち１つを手動操作に応じて接続指示信号発生回路が出力する。前記整流回路の２つの出力端子と前記複数のインバータとの間の経路中に常開スイッチが介在する。常開スイッチは、整流回路の２つの出力端子と接続回路との間に介在させることが望ましい。常開スイッチに閉信号が供給されたとき、常開スイッチは閉成される。前記電源端子に前記複数の電圧のうち１つが供給されたとき、その電圧に対応する前記接続指示信号を電圧検出回路が発生する。前記電源端子に前記複数の電圧のうち１つが供給されたとき、前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致するか判定回路が判定する。この判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致すると判定されたとき、前記常開スイッチに前記閉信号を常開スイッチ駆動回路が供給する。前記判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが不一致と判定されたとき、警報回路が作動する。
【０００７】
このように構成された電源装置では、常開スイッチが開放されている状態において、接続指示信号発生回路からの接続指示信号によって指示された接続状態に接続回路が複数のインバータを接続する。電圧検出回路が発生した供給交流電圧に対応する接続指示信号と、接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致するか判定回路が判定し、両者が一致すると、常開スイッチ駆動回路が常閉スイッチを閉成する。不一致の場合、警報回路が動作する。これによって、接続指示信号発生回路が、この電源装置の使用者によって操作されて、供給交流電圧に対応する接続指示信号に接続指示信号発生回路からの接続指示信号が一致させられ、接続回路が、供給交流電圧に対応した接続状態にインバータを接続する。
【０００８】
前記複数の電源端子と前記整流回路との間に手動で開閉可能な入力開閉器を設けることもできる。このように構成すると、入力開閉器を閉じることによって、電圧の判定が行われ、電圧検出回路が発生した供給交流電圧に対応する接続指示信号と、接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが不一致と判定され、警報回路が動作する。これに応じて入力開閉器を開き、その状態で接続指示信号発生回路からの接続指示信号を変更することができる。
【０００９】
更に、前記接続指示信号発生回路は、手動で操作されるスイッチを有するものにできる。この場合、このスイッチは前記入力開閉器の近傍に配置される。このように構成すると、入力開閉器を閉じたときに、接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが不一致であると、直ちに警報回路が作動するので、入力開閉器を開いて、その近傍にあるスイッチを操作することによって、電圧検出回路が発生した供給交流電圧に対応する接続指示信号と、接続指示信号発生回路からの接続指示信号とを、一致させることができる。従って、速やかに上記一致させる処理を行うことができる。
【００１０】
複数の電圧は、第１の電圧と、これよりも低い第２の電圧とすることができる。例えば第１の電圧は、第２の電圧の約２倍とすることができる。この場合、複数のインバータは２台のインバータからなる。また、前記接続回路は、前記２台のインバータを前記整流回路の出力端子間に直列に接続する第１の接続状態と、前記２台のインバータを前記整流回路の出力端子間に並列に接続する第２の接続状態とを、有している。接続指示信号発生回路は、第１の接続状態に対応する第１の接続指示信号と、第２の接続状態に対応する第２の接続指示信号とのうち、１つを発生する。前記電圧検出回路は、前記第１の電圧が前記電源端子に供給されているとき、第１の接続指示信号を発生し、前記第２の電圧が前記電源端子に供給されているとき、第２の接続指示信号を発生する。
【００１１】
このように構成すると、２種類の値の異なる電圧が供給される場合に、接続指示信号発生回路によって指示された供給電圧と、実際の供給電圧とが不一致の場合でも、実際の供給電圧に応じた状態に２台のインバータを接続することが可能となる。
【００１２】
また、前記各インバータは、それらの入力側にそれぞれコンデンサを有するものにできる。この場合、これらコンデンサは、前記常開スイッチが閉成されたときに充電される。また、各インバータは、インバータ駆動回路によって駆動され、このインバータ駆動回路は、前記判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致すると判定されたとき、前記コンデンサの充電が完了後に、前記各インバータを駆動する。
【００１３】
このように構成すると、コンデンサの充電が完了後に、各インバータが動作するので、インバータの出力を安定させることができる。なお、各インバータの出力電圧は、それぞれ変圧器によって変圧された後に、直流化回路によって直流化することもできる。また、この直流化された電圧を、更に交流化回路によって交流化することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、接続指示信号発生回路からの接続指示信号と、電圧検出回路からの接続指示信号とが一致するか否か判定回路によって判定するという簡単な構成を採用しているので、低コストで異なる値の複数の電圧のうち選択されたものが供給される電源装置を、実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の１実施形態の電源装置は、例えばアーク溶接機用の電源装置である。この電源装置は、図１に示すように複数、例えば３つの電源端子２ａ、２ｂ、２ｃを有している。これら電源端子間には、商用三相交流電圧が供給される。各電源端子２ａ、２ｂ間、２ｂ、２ｃ間、２ａ、２ｃ間にそれぞれ供給された交流電圧は、複数の値の異なる電圧、例えば実効値が４００Ｖの第１の電圧と実効値が２００Ｖの第２の電圧とのうち選択されたものである。この実施の形態では、第１の電圧と第２の電圧とは、その値が倍数関係にある。
【００１６】
電源端子２ａ、２ｂ、２ｃは、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃを介して入力側整流回路６の入力側に接続されている。入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃは、手動によって開閉が行われる。入力側整流回路６は、複数、例えば６つのダイオードをフルブリッジ接続したもので、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃを介して電源端子２ａ、２ｂ、２ｃから供給された商用三相交流電圧を整流し、その交流電圧に対応した整流電圧を出力端子６Ｐ、６Ｎ間に生じる。
【００１７】
出力端子６Ｐ、６Ｎは、常開スイッチ、例えばサイリスタ８を介して接続回路１０の両端１０ａ、１０ｂに接続されている。例えば出力端子６Ｐは、サイリスタ８を介して接続回路１０の一端１０ａに接続されている。なお、出力端子６Ｎをサイリスタ８を介して接続回路１０の他端１０ｂに接続することも可能である。
【００１８】
接続回路１０は、複数、例えば４つのスイッチング素子、例えばリレー接点１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有している。これらリレー接点１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、その名の順に一端１０ａ側から他端１０ｂ側に直列に接続されている。両端１０ａ、１０ｂ側にあるリレー接点１２ａ、１２ｄは、リレー駆動回路１４ａによって開閉駆動され、中間にあるリレー接点１２ｂ、１２ｃは、リレー駆動回路１４ｂによって開閉駆動される。
【００１９】
この接続回路１０には、複数、例えば２台のインバータ１６ａ、１６ｂの入力側が接続されている。例えばインバータ１６ａの一方の入力側は接続回路１０の一端１０ａに接続され、他方の入力側はリレー接点１２ｃ、１２ｄの相互接続点に接続されている。また、インバータ１６ｂの一方の入力側は、リレー接点１２ａ、１２ｂの相互接続点に接続され、他方の入力側は接続回路１０の他端１０ｂに接続されている。
【００２０】
従って、例えばリレー接点１２ａ、１２ｄを閉じて、リレー接点１２ｂ、１２ｃを開くと、インバータ１６ａ、１６ｂの入力側が互いに並列に接続され、サイリスタ８を介して整流回路６の出力端子６Ｐ、６Ｎ間に接続される。同様に、リレー接点１２ａ、１２ｂを開いて、リレー接点１２ｂ、１２ｃを閉じると、インバータ１６ａ、１６ｂが直列に接続されて、サイリスタ８を介して整流回路６の出力端子６Ｐ、６Ｎ間に接続される。従って、２００Ｖ及び４００Ｖの電圧のいずれが電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されていても、インバータ１６ａ、１６ｂに供給される電圧は、予め定めた電圧である。なお、インバータ１６ａの入力端間にはコンデンサ１８ａが、インバータ１６ｂの入力端間にはコンデンサ１８ｂが接続されている。
【００２１】
インバータ１６ａ、１６ｂは、複数の半導体スイッチング素子、例えばバイポーラトランジスタ、ＦＥＴまたはＩＧＢＴを有するフルブリッジ型またはハーフブリッジ型の公知のもので、それらの出力側に高周波電圧を発生する。これら高周波電圧は、インバータ１６ａ、１６ｂの出力側に設けられた変圧器２０ａ、２０ｂによって所定の電圧に変圧される。変圧された高周波電圧は、出力側整流器２２に供給され、直流化された後、出力端子２４Ｐ、２４Ｎを介して図示していない直流負荷に供給される。なお、交流負荷を使用する場合には、出力側整流器２２の出力を図示していない直流−交流変換器によって交流変換して、出力端子２４Ｐ、２４Ｎから交流負荷に供給する。
【００２２】
サイリスタ８、リレー駆動回路１４ａ、１４ｂ及びインバータ１６ａ、１６ｂの制御は、制御回路２６によって行われる。制御回路２６は、例えばマイクロコンピュータによって構成することが可能である。図１では、マイクロコンピュータが実行する機能をブロックで示してある。
【００２３】
制御回路２６は、サイリスタ８を閉成させる閉信号、例えばトリガ信号を発生するサイリスタ制御部２６ａを有している。
【００２４】
制御回路２６は、リレー駆動回路１４ａ、１４ｂを制御する駆動回路制御部２６ｂも有している。駆動回路制御部２６ｂは、上述したようにリレー接点１２ａ、１２ｄが閉じているとき、リレー接点１２ｂ、１２ｃが開いているようにリレー駆動回路１４ａ、１４ｂを制御し、リレー接点１２ａ、１２ｄが開いているとき、リレー接点１２ｂ、１２ｃが閉じているようにリレー駆動回路１４ａ、１４ｂを制御する。
【００２５】
制御回路２６は、インバータ１６ａ、１６ｂを制御するインバータ制御部２６ｃも有している。インバータ制御部２６ｃは、インバータ１６ａ、１６ｂの半導体スイッチング素子にスイッチング信号を供給する。このスイッチング信号に応動して、インバータ１６ａ、１６ｂの半導体スイッチング素子がオン、オフを繰り返し、高周波電圧をインバータ１６ａ、１６ｂが発生する。
【００２６】
これらサイリスタ制御部２６ａ、駆動回路制御部２６ｂ、インバータ制御部２６ｃの動作を制御するために判定回路、例えば判定部２６ｄも、制御回路２６は有している。この判定部２６ｄは、警報回路４０も制御する。警報回路４０は、聴覚的に警報を発生するものでも、視覚的に警報を発生するものでも、或いは聴覚的及び視覚的両方で警報を発するものでもよい。
【００２７】
電源端子２ａ、２ｂ間の電圧が整流回路２８によって整流され、ＤＣ／ＤＣ変換器３０によって所定電圧に変換されている。この所定の電圧が制御回路２６に供給されることによって、制御回路２６が動作を開始する。なお、電源端子２ｂ、２ｃ間の電圧または電源端子２ａ、２ｃ間の単相交流電圧を整流回路２８が整流することも可能であるし、整流回路６のように電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給された三相交流電圧を整流するように整流回路２８を構成することもできる。
【００２８】
整流回路２８からの所定電圧は、接続指示信号発生回路３２の切換スイッチ３４の一方の接点３４ａにそのまま供給されている。この所定電圧を接続信号接続指示信号発生回路３２の降圧用抵抗器３６ａ、３６ｂによって降圧させた電圧が、切換スイッチ３４の他方の接点３４ｂに供給されている。切換スイッチ３４の接触子３４ｃは手動操作によって接点３４ａ及び３４ｂの一方に接続可能である。接触子３４ｃは、判定部２６ｄに接続されている。
【００２９】
接触子３４ｃが接点３４ａに接続されているとき、判定部２６ｄと駆動回路制御部２６ｂとには第１の状態の接続指示信号、例えば高状態の電圧が供給される。接触子３４ｃが接点３４ｂに接続されているとき、第２の状態の接続指示信号、例えば低状態の電圧が判定部２６ｄと駆動回路制御部２６ｂとに供給される。
【００３０】
駆動回路制御部２６ｂは、切換スイッチ３４からの接続指示信号、例えば高状態の電圧が供給されたとき、リレースイッチ１２ａ、１２ｄが開いて、リレー接点１２ｂ、１２ｃが閉じるように、即ちインバータ１６ａ、１６ｂが直列に接続されるように、リレー駆動回路１４ａ、１４ｂを制御する。また、駆動回路制御部２６ｂは、低状態の電圧が供給されたとき、リレースイッチ１２ａ、１２ｄが閉じて、リレー接点１２ｂ、１２ｃが開くように、即ち、インバータ１６ａ、１６ｂが並列に接続されるように、リレー駆動回路１４ａ、１４ｂを制御する。
【００３１】
切換スイッチ３４は、図３に示すように、この電源装置の筐体４０に、例えば筐体４０の背面で入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃの近傍に配置されている。
【００３２】
入力端子２ａ、２ｂ間の電圧は電圧検出回路３８にも供給されており、電圧検出回路３８は、入力端子２ａ、２ｂ間の電圧が４００Ｖであるとき、接続指示信号として高状態の電圧を判定部２６ｄに供給し、入力端子２ａ、２ｂ間の電圧が２００Ｖであるとき、接続指示信号として低状態の電圧を判定部２６ｄに供給するように構成されている。なお、電圧検出回路３８は、ＤＣ／ＤＣ変換器３０から電圧が供給されているとき、動作する。
【００３３】
判定部２６ｄは、電圧検出回路３８からの接続指示信号と、接続指示信号発生回路３２の接続指示信号とが、一致するか否か判定する。両者が一致している場合、即ち両方ともが高状態の電圧または低状態の電圧の場合、駆動回路制御部２６ｂに現在のリレー駆動回路１４ａ、１４ｂの制御を継続するように継続信号を供給し、その後にサイリスタ制御部２６ａにサイリスタ８にトリガ信号を供給するようにトリガ信号発生指示信号を供給し、所定の時間の経過後にインバータ制御部２６ｃにインバータ１６ａ、１６ｂの作動開始指示信号を供給する。
【００３４】
判定部２６ｄは、電圧検出回路３８からの接続指示信号と、接続指示信号発生回路３２の接続指示信号とが不一致の場合、即ち、電圧検出回路３８及び接続指示信号発生回路３２の一方の接続指示信号が高状態の電圧であって、他方の接続指示信号が低状態の電圧のとき、警報回路４２を動作させる。しかし、サイリスタ制御部２６ａ、駆動回路制御部２６ｂ、インバータ制御部２６ｃは、動作させない。
【００３５】
図２は、この電源装置における制御回路２６の動作を示すフローチャートで、入力端子２ａ、２ｂ、２ｃに交流電圧が供給されており、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃが閉じられたとき、整流回路２８、ＤＣ／ＤＣ変換器３０から直流電圧が制御回路２６に供給され、制御回路２６が図２に示すように動作する。なお、このとき、サイリスタ８は開放状態であり、各リレー接点１２ａ乃至１２ｄは開放状態であり、インバータ１６ａ、１６ｂは動作していない。
【００３６】
まず切換スイッチ３４の設定を判定する（ステップＳ２）。即ち、接続指示信号発生回路３２の切換スイッチ３４によって高状態または低状態の接続指示信号のいずれが供給されているか判定する。高状態の接続指示信号であると、この電源装置の使用者は、電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに４００Ｖの電圧が供給されると想定しているので、それに対応してリレー駆動回路１４ａをオンさせて（ステップＳ４）、リレー接点１２ａ、１２ｄを閉じる。これによって直列に接続されたインバータ１６ａ、１６ｂが、サイリスタ８を介して整流回路６の出力端子６Ｐ、６Ｎ間に接続される。
【００３７】
次に、電圧検出回路３８からの接続指示信号と、切換スイッチ３４からの接続指示信号とが一致しているか判定する（ステップＳ６）。即ち、実際に電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されている電圧が、ステップＳ２で判定された通りに４００Ｖであるか判定する。この判定の答えがノーであると、即ち電源端子２ａ、２ｂ、２ｃの電圧が実際には４００Ｖでないと、警報回路４２を動作させ（ステップＳ８）、ステップＳ２を再び実行する。
【００３８】
一方、ステップＳ６の判断の答えがイエスの場合、即ち、実際に電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されている電圧が、ステップＳ２で判定された通りに４００Ｖであると、リレー駆動回路１４ａのオンを継続する（ステップＳ１０）。次に、サイリスタ８にトリガ信号を供給して、オンさせる（ステップＳ１２）。これによってコンデンサ１８ａ、１８ｂの予備充電が開始される。その後に、インバータ１６ａ、１６ｂにスイッチング信号を供給して、インバータ１６ａ、１６ｂから高周波電圧を発生させる（ステップＳ１４）。
【００３９】
ステップＳ２において、低状態の接続信号が切換スイッチ３４から供給されていると判定されると、この電源装置の使用者は、電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに２００Ｖの電圧が供給されると想定しているので、リレー駆動回路１４ｂをオンさせて（ステップＳ１６）、リレー接点１２ｂ、１２ｃを閉じる。これによって並列に接続されたインバータ１６ａ、１６ｂが、サイリスタ８を介して整流回路６の出力端子６Ｐ、６Ｎ間に接続される。次に、電圧検出回路３８からの接続指示信号と、切換スイッチ３４からの接続指示信号とが一致しているか判定する（ステップＳ１８）。即ち、実際に電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されている電圧が、ステップＳ２で判定された通りに２００Ｖであるか判定する。この判定の答えがノーであると、即ち電源端子２ａ、２ｂ、２ｃの電圧が実際には２００Ｖでないと、ステップＳ８を実行して、警報回路４２を動作させ、ステップＳ２を再び実行する。
【００４０】
ステップＳ１８の判断の答えがイエスの場合には、リレー駆動回路１４ｂのオンを継続する（ステップＳ２０）。次に、ステップＳ１２、Ｓ１４を実行して、サイリスタ８をオンさせ、その後に、インバータ１６ａ、１６ｂを動作させる（ステップＳ１４）。
【００４１】
従って、切換スイッチ３４によって設定された接続指示信号と、電圧検出回路３８からの接続指示信号とが一致していないと、警報回路４０が動作する。例えば切換スイッチ３４では高状態の接続指示信号が出力されているのに、即ち４００Ｖの電圧が供給されると設定されているのに、電圧検出回路３８から低状態の接続指示信号が出力されている場合、即ち、実際には２００Ｖの電圧が供給されているとすると、警報回路４２の作動によって、使用者は切換スイッチ３４を切換える。警報回路４２の作動は、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃを閉じた直後に開始される。従って、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃの近傍に切換スイッチ３４を設けているので、警報回路４２の作動の直後に速やかに正しい状態に切換スイッチ３４を切換えることができる。
【００４２】
この切換によって、接続回路１０では、リレー接点１２ａ、１２ｄが開かれ、リレー接点１２ｂ、１２ｃが閉じられる。この接続回路１０の切換の際、サイリスタ８が開放状態を維持しているので、接続回路１０には電圧が印加されてなく、切換によって各リレー接点１２ａ乃至１２ｄ、インバータ１６ａ、１６ｂに損傷は生じない。この切換後に、自動的にサイリスタ８がオンとなり、インバータ１６ａ、１６ｂが動作する。なお、警報回路４２が動作したときに、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃを開き、その後に切換スイッチ３４の設定をやり直し、再び入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃを閉じることもできる。
【００４３】
切換スイッチ３４が低状態の接続指示信号を出力しているのに、即ち、２００Ｖの電圧が供給されると設定されているのに、電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給される電圧が４００Ｖの場合にも、上述したのと同様に動作する。
【００４４】
上記の実施の形態では、制御回路２６にはマイクロコンピュータを使用して、サイリスタ制御部２６ａ、駆動回路制御部２６ｂ、インバータ制御部２６ｃ、判定部２６ｄの機能を実現したが、これに限ったものではなく、サイリスタ制御部２６ａ、駆動回路制御部２６ｂ、インバータ制御部２６ｃ、判定部２６ｄを論理回路を用いて構成することもできる。また、上記の実施の形態では、この電源装置はアーク溶接機用のものとしたが、これに限ったものではなく、例えばアーク切断機やプラズマ切断機または光源用の電源装置として使用することができる。また、上記の実施の形態では、４００Ｖと２００Ｖの電圧を使用したが、これに限ったものではなく、例えば２００Ｖと１００Ｖの電圧を使用することもできる。また、２種類の電圧に限ったものではなく、３種類以上の電圧のうちいずれかの電圧が使用される電源装置に使用することもできる。例えば１００Ｖ、２００Ｖ、４００Ｖの電圧のうちいずれかが供給される場合、４台のインバータを設け、１００Ｖの電圧が供給される場合には、４台のインバータを全て並列に接続し、２００Ｖの電圧が供給される場合には、２台のインバータを直列に接続した２つの直列回路を並列に接続し、４００Ｖの電圧が供給される場合、４台のインバータを直列に接続するように、接続回路１０を構成すればよい。上記の実施の形態では、接続回路１０は、リレー接点を用いて構成したが、これに限ったものではなく、例えば半導体スイッチング素子、例えばバイポーラトランジスタ、ＦＥＴまたはＩＧＢＴを使用することもできる。また、上記の実施の態様では、３つの電源端子２ａ、２ｂ、２ｃを設けて、三相商用交流電圧が電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されるように構成したが、２つの電源端子を設け、これらに単相商用交流電圧が供給されるように構成することもできる。上記の実施の形態では、サイリスタ８を用いたが、これに代えてリレーを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の１実施形態の電源装置のブロック図である。
【図２】図１の電源装置の動作フローチャートである。
【図３】図１の電源装置の概略背面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２ａ、２ｂ、２ｃ 電源端子
４ａ、４ｂ、４ｃ 入力開閉器
６ 入力側整流回路
８ サイリスタ（常開スイッチ）
１０ 接続回路
１６ａ １６ｂ インバータ
２６ 制御回路
２６ｄ 判定部（判定回路）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関し、特に複数の異なる交流電圧のうち選択されたものが供給される電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる交流電圧が供給される電源装置の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の電源装置には、４００Ｖの電圧と２００Ｖの電圧のうち、いずれか選択されたものが供給される。この電源装置は、供給された交流電圧を整流する整流回路と、２つのインバータを備え、４００Ｖの電圧がこの電源装置に供給された場合には、２つのインバータは直列に整流回路の出力側に接続され、２００Ｖの電圧がこの電源装置に供給された場合には、２つのインバータは並列に整流回路の出力側に接続される。この接続の切換は、複数のスイッチを用いて行われ、これらスイッチの制御は、切換制御回路によって行われる。切換制御回路は、交流電圧が電源装置に供給される前に、２つのインバータを直列に接続するようにスイッチを切換えておき、交流電圧が電源装置に供給されたとき、その交流電圧を検出し、基準値と比較し、４００Ｖであるか２００Ｖであるかを判定する。４００Ｖの場合には、スイッチは現状を維持し、２００Ｖの場合には、２つのインバータが並列に接続されるようにスイッチを切換え、かつ上記の判定結果をラッチ回路にラッチして、２つのインバータが並列に接続された状態を維持するようにラッチ回路の出力を利用する。
【０００３】
【特許文献１】特許第２５５８５７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この電源装置では、切替制御回路の構成が複雑であり、電源装置のコストが高くなっていた。
【０００５】
本発明は、複数の異なる交流電圧のうち選択されたものが供給される電源装置を、安価に製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の電源装置は、複数の電源端子を有し、これには互いに異なる複数の電圧のうち１つが供給される。これら電源端子から供給された電圧を整流回路が整流して、前記供給電圧に応じた整流電圧を整流回路の２つの出力端子間に生じる。複数のインバータと、接続回路とが、電源装置には設けられている。接続回路は、複数のインバータを整流回路の出力端子間に、複数の接続状態のうち接続指示信号によって選択されたものに接続するもので、例えば複数のスイッチング素子によって構成することができる。複数の接続状態は、前記複数の電圧に対応し、対応する電圧が前記電源端子に供給されているとき、前記各インバータに予め定めた電圧が供給される。前記接続指示信号のうち１つを手動操作に応じて接続指示信号発生回路が出力する。前記整流回路の２つの出力端子と前記複数のインバータとの間の経路中に常開スイッチが介在する。常開スイッチは、整流回路の２つの出力端子と接続回路との間に介在させることが望ましい。常開スイッチに閉信号が供給されたとき、常開スイッチは閉成される。前記電源端子に前記複数の電圧のうち１つが供給されたとき、その電圧に対応する前記接続指示信号を電圧検出回路が発生する。前記電源端子に前記複数の電圧のうち１つが供給されたとき、前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致するか判定回路が判定する。この判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致すると判定されたとき、前記常開スイッチに前記閉信号を常開スイッチ駆動回路が供給する。前記判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが不一致と判定されたとき、警報回路が作動する。
【０００７】
このように構成された電源装置では、常開スイッチが開放されている状態において、接続指示信号発生回路からの接続指示信号によって指示された接続状態に接続回路が複数のインバータを接続する。電圧検出回路が発生した供給交流電圧に対応する接続指示信号と、接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致するか判定回路が判定し、両者が一致すると、常開スイッチ駆動回路が常閉スイッチを閉成する。不一致の場合、警報回路が動作する。これによって、接続指示信号発生回路が、この電源装置の使用者によって操作されて、供給交流電圧に対応する接続指示信号に接続指示信号発生回路からの接続指示信号が一致させられ、接続回路が、供給交流電圧に対応した接続状態にインバータを接続する。
【０００８】
前記複数の電源端子と前記整流回路との間に手動で開閉可能な入力開閉器を設けることもできる。このように構成すると、入力開閉器を閉じることによって、電圧の判定が行われ、電圧検出回路が発生した供給交流電圧に対応する接続指示信号と、接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが不一致と判定され、警報回路が動作する。これに応じて入力開閉器を開き、その状態で接続指示信号発生回路からの接続指示信号を変更することができる。
【０００９】
更に、前記接続指示信号発生回路は、手動で操作されるスイッチを有するものにできる。この場合、このスイッチは前記入力開閉器の近傍に配置される。このように構成すると、入力開閉器を閉じたときに、接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが不一致であると、直ちに警報回路が作動するので、入力開閉器を開いて、その近傍にあるスイッチを操作することによって、電圧検出回路が発生した供給交流電圧に対応する接続指示信号と、接続指示信号発生回路からの接続指示信号とを、一致させることができる。従って、速やかに上記一致させる処理を行うことができる。
【００１０】
複数の電圧は、第１の電圧と、これよりも低い第２の電圧とすることができる。例えば第１の電圧は、第２の電圧の約２倍とすることができる。この場合、複数のインバータは２台のインバータからなる。また、前記接続回路は、前記２台のインバータを前記整流回路の出力端子間に直列に接続する第１の接続状態と、前記２台のインバータを前記整流回路の出力端子間に並列に接続する第２の接続状態とを、有している。接続指示信号発生回路は、第１の接続状態に対応する第１の接続指示信号と、第２の接続状態に対応する第２の接続指示信号とのうち、１つを発生する。前記電圧検出回路は、前記第１の電圧が前記電源端子に供給されているとき、第１の接続指示信号を発生し、前記第２の電圧が前記電源端子に供給されているとき、第２の接続指示信号を発生する。
【００１１】
このように構成すると、２種類の値の異なる電圧が供給される場合に、接続指示信号発生回路によって指示された供給電圧と、実際の供給電圧とが不一致の場合でも、実際の供給電圧に応じた状態に２台のインバータを接続することが可能となる。
【００１２】
また、前記各インバータは、それらの入力側にそれぞれコンデンサを有するものにできる。この場合、これらコンデンサは、前記常開スイッチが閉成されたときに充電される。また、各インバータは、インバータ駆動回路によって駆動され、このインバータ駆動回路は、前記判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致すると判定されたとき、前記コンデンサの充電が完了後に、前記各インバータを駆動する。
【００１３】
このように構成すると、コンデンサの充電が完了後に、各インバータが動作するので、インバータの出力を安定させることができる。なお、各インバータの出力電圧は、それぞれ変圧器によって変圧された後に、直流化回路によって直流化することもできる。また、この直流化された電圧を、更に交流化回路によって交流化することもできる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、接続指示信号発生回路からの接続指示信号と、電圧検出回路からの接続指示信号とが一致するか否か判定回路によって判定するという簡単な構成を採用しているので、低コストで異なる値の複数の電圧のうち選択されたものが供給される電源装置を、実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の１実施形態の電源装置は、例えばアーク溶接機用の電源装置である。この電源装置は、図１に示すように複数、例えば３つの電源端子２ａ、２ｂ、２ｃを有している。これら電源端子間には、商用三相交流電圧が供給される。各電源端子２ａ、２ｂ間、２ｂ、２ｃ間、２ａ、２ｃ間にそれぞれ供給された交流電圧は、複数の値の異なる電圧、例えば実効値が４００Ｖの第１の電圧と実効値が２００Ｖの第２の電圧とのうち選択されたものである。この実施の形態では、第１の電圧と第２の電圧とは、その値が倍数関係にある。
【００１６】
電源端子２ａ、２ｂ、２ｃは、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃを介して入力側整流回路６の入力側に接続されている。入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃは、手動によって開閉が行われる。入力側整流回路６は、複数、例えば６つのダイオードをフルブリッジ接続したもので、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃを介して電源端子２ａ、２ｂ、２ｃから供給された商用三相交流電圧を整流し、その交流電圧に対応した整流電圧を出力端子６Ｐ、６Ｎ間に生じる。
【００１７】
出力端子６Ｐ、６Ｎは、常開スイッチ、例えばサイリスタ８を介して接続回路１０の両端１０ａ、１０ｂに接続されている。例えば出力端子６Ｐは、サイリスタ８を介して接続回路１０の一端１０ａに接続されている。なお、出力端子６Ｎをサイリスタ８を介して接続回路１０の他端１０ｂに接続することも可能である。
【００１８】
接続回路１０は、複数、例えば４つのスイッチング素子、例えばリレー接点１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有している。これらリレー接点１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、その名の順に一端１０ａ側から他端１０ｂ側に直列に接続されている。両端１０ａ、１０ｂ側にあるリレー接点１２ａ、１２ｄは、リレー駆動回路１４ａによって開閉駆動され、中間にあるリレー接点１２ｂ、１２ｃは、リレー駆動回路１４ｂによって開閉駆動される。
【００１９】
この接続回路１０には、複数、例えば２台のインバータ１６ａ、１６ｂの入力側が接続されている。例えばインバータ１６ａの一方の入力側は接続回路１０の一端１０ａに接続され、他方の入力側はリレー接点１２ｃ、１２ｄの相互接続点に接続されている。また、インバータ１６ｂの一方の入力側は、リレー接点１２ａ、１２ｂの相互接続点に接続され、他方の入力側は接続回路１０の他端１０ｂに接続されている。
【００２０】
従って、例えばリレー接点１２ａ、１２ｄを閉じて、リレー接点１２ｂ、１２ｃを開くと、インバータ１６ａ、１６ｂの入力側が互いに並列に接続され、サイリスタ８を介して整流回路６の出力端子６Ｐ、６Ｎ間に接続される。同様に、リレー接点１２ａ、１２ｂを開いて、リレー接点１２ｂ、１２ｃを閉じると、インバータ１６ａ、１６ｂが直列に接続されて、サイリスタ８を介して整流回路６の出力端子６Ｐ、６Ｎ間に接続される。従って、２００Ｖ及び４００Ｖの電圧のいずれが電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されていても、インバータ１６ａ、１６ｂに供給される電圧は、予め定めた電圧である。なお、インバータ１６ａの入力端間にはコンデンサ１８ａが、インバータ１６ｂの入力端間にはコンデンサ１８ｂが接続されている。
【００２１】
インバータ１６ａ、１６ｂは、複数の半導体スイッチング素子、例えばバイポーラトランジスタ、ＦＥＴまたはＩＧＢＴを有するフルブリッジ型またはハーフブリッジ型の公知のもので、それらの出力側に高周波電圧を発生する。これら高周波電圧は、インバータ１６ａ、１６ｂの出力側に設けられた変圧器２０ａ、２０ｂによって所定の電圧に変圧される。変圧された高周波電圧は、出力側整流器２２に供給され、直流化された後、出力端子２４Ｐ、２４Ｎを介して図示していない直流負荷に供給される。なお、交流負荷を使用する場合には、出力側整流器２２の出力を図示していない直流−交流変換器によって交流変換して、出力端子２４Ｐ、２４Ｎから交流負荷に供給する。
【００２２】
サイリスタ８、リレー駆動回路１４ａ、１４ｂ及びインバータ１６ａ、１６ｂの制御は、制御回路２６によって行われる。制御回路２６は、例えばマイクロコンピュータによって構成することが可能である。図１では、マイクロコンピュータが実行する機能をブロックで示してある。
【００２３】
制御回路２６は、サイリスタ８を閉成させる閉信号、例えばトリガ信号を発生するサイリスタ制御部２６ａを有している。
【００２４】
制御回路２６は、リレー駆動回路１４ａ、１４ｂを制御する駆動回路制御部２６ｂも有している。駆動回路制御部２６ｂは、上述したようにリレー接点１２ａ、１２ｄが閉じているとき、リレー接点１２ｂ、１２ｃが開いているようにリレー駆動回路１４ａ、１４ｂを制御し、リレー接点１２ａ、１２ｄが開いているとき、リレー接点１２ｂ、１２ｃが閉じているようにリレー駆動回路１４ａ、１４ｂを制御する。
【００２５】
制御回路２６は、インバータ１６ａ、１６ｂを制御するインバータ制御部２６ｃも有している。インバータ制御部２６ｃは、インバータ１６ａ、１６ｂの半導体スイッチング素子にスイッチング信号を供給する。このスイッチング信号に応動して、インバータ１６ａ、１６ｂの半導体スイッチング素子がオン、オフを繰り返し、高周波電圧をインバータ１６ａ、１６ｂが発生する。
【００２６】
これらサイリスタ制御部２６ａ、駆動回路制御部２６ｂ、インバータ制御部２６ｃの動作を制御するために判定回路、例えば判定部２６ｄも、制御回路２６は有している。この判定部２６ｄは、警報回路４０も制御する。警報回路４０は、聴覚的に警報を発生するものでも、視覚的に警報を発生するものでも、或いは聴覚的及び視覚的両方で警報を発するものでもよい。
【００２７】
電源端子２ａ、２ｂ間の電圧が整流回路２８によって整流され、ＤＣ／ＤＣ変換器３０によって所定電圧に変換されている。この所定の電圧が制御回路２６に供給されることによって、制御回路２６が動作を開始する。なお、電源端子２ｂ、２ｃ間の電圧または電源端子２ａ、２ｃ間の単相交流電圧を整流回路２８が整流することも可能であるし、整流回路６のように電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給された三相交流電圧を整流するように整流回路２８を構成することもできる。
【００２８】
整流回路２８からの所定電圧は、接続指示信号発生回路３２の切換スイッチ３４の一方の接点３４ａにそのまま供給されている。この所定電圧を接続信号接続指示信号発生回路３２の降圧用抵抗器３６ａ、３６ｂによって降圧させた電圧が、切換スイッチ３４の他方の接点３４ｂに供給されている。切換スイッチ３４の接触子３４ｃは手動操作によって接点３４ａ及び３４ｂの一方に接続可能である。接触子３４ｃは、判定部２６ｄに接続されている。
【００２９】
接触子３４ｃが接点３４ａに接続されているとき、判定部２６ｄと駆動回路制御部２６ｂとには第１の状態の接続指示信号、例えば高状態の電圧が供給される。接触子３４ｃが接点３４ｂに接続されているとき、第２の状態の接続指示信号、例えば低状態の電圧が判定部２６ｄと駆動回路制御部２６ｂとに供給される。
【００３０】
駆動回路制御部２６ｂは、切換スイッチ３４からの接続指示信号、例えば高状態の電圧が供給されたとき、リレースイッチ１２ａ、１２ｄが開いて、リレー接点１２ｂ、１２ｃが閉じるように、即ちインバータ１６ａ、１６ｂが直列に接続されるように、リレー駆動回路１４ａ、１４ｂを制御する。また、駆動回路制御部２６ｂは、低状態の電圧が供給されたとき、リレースイッチ１２ａ、１２ｄが閉じて、リレー接点１２ｂ、１２ｃが開くように、即ち、インバータ１６ａ、１６ｂが並列に接続されるように、リレー駆動回路１４ａ、１４ｂを制御する。
【００３１】
切換スイッチ３４は、図３に示すように、この電源装置の筐体４０に、例えば筐体４０の背面で入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃの近傍に配置されている。
【００３２】
入力端子２ａ、２ｂ間の電圧は電圧検出回路３８にも供給されており、電圧検出回路３８は、入力端子２ａ、２ｂ間の電圧が４００Ｖであるとき、接続指示信号として高状態の電圧を判定部２６ｄに供給し、入力端子２ａ、２ｂ間の電圧が２００Ｖであるとき、接続指示信号として低状態の電圧を判定部２６ｄに供給するように構成されている。なお、電圧検出回路３８は、ＤＣ／ＤＣ変換器３０から電圧が供給されているとき、動作する。
【００３３】
判定部２６ｄは、電圧検出回路３８からの接続指示信号と、接続指示信号発生回路３２の接続指示信号とが、一致するか否か判定する。両者が一致している場合、即ち両方ともが高状態の電圧または低状態の電圧の場合、駆動回路制御部２６ｂに現在のリレー駆動回路１４ａ、１４ｂの制御を継続するように継続信号を供給し、その後にサイリスタ制御部２６ａにサイリスタ８にトリガ信号を供給するようにトリガ信号発生指示信号を供給し、所定の時間の経過後にインバータ制御部２６ｃにインバータ１６ａ、１６ｂの作動開始指示信号を供給する。
【００３４】
判定部２６ｄは、電圧検出回路３８からの接続指示信号と、接続指示信号発生回路３２の接続指示信号とが不一致の場合、即ち、電圧検出回路３８及び接続指示信号発生回路３２の一方の接続指示信号が高状態の電圧であって、他方の接続指示信号が低状態の電圧のとき、警報回路４２を動作させる。しかし、サイリスタ制御部２６ａ、駆動回路制御部２６ｂ、インバータ制御部２６ｃは、動作させない。
【００３５】
図２は、この電源装置における制御回路２６の動作を示すフローチャートで、入力端子２ａ、２ｂ、２ｃに交流電圧が供給されており、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃが閉じられたとき、整流回路２８、ＤＣ／ＤＣ変換器３０から直流電圧が制御回路２６に供給され、制御回路２６が図２に示すように動作する。なお、このとき、サイリスタ８は開放状態であり、各リレー接点１２ａ乃至１２ｄは開放状態であり、インバータ１６ａ、１６ｂは動作していない。
【００３６】
まず切換スイッチ３４の設定を判定する（ステップＳ２）。即ち、接続指示信号発生回路３２の切換スイッチ３４によって高状態または低状態の接続指示信号のいずれが供給されているか判定する。高状態の接続指示信号であると、この電源装置の使用者は、電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに４００Ｖの電圧が供給されると想定しているので、それに対応してリレー駆動回路１４ａをオンさせて（ステップＳ４）、リレー接点１２ａ、１２ｄを閉じる。これによって直列に接続されたインバータ１６ａ、１６ｂが、サイリスタ８を介して整流回路６の出力端子６Ｐ、６Ｎ間に接続される。
【００３７】
次に、電圧検出回路３８からの接続指示信号と、切換スイッチ３４からの接続指示信号とが一致しているか判定する（ステップＳ６）。即ち、実際に電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されている電圧が、ステップＳ２で判定された通りに４００Ｖであるか判定する。この判定の答えがノーであると、即ち電源端子２ａ、２ｂ、２ｃの電圧が実際には４００Ｖでないと、警報回路４２を動作させ（ステップＳ８）、ステップＳ２を再び実行する。
【００３８】
一方、ステップＳ６の判断の答えがイエスの場合、即ち、実際に電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されている電圧が、ステップＳ２で判定された通りに４００Ｖであると、リレー駆動回路１４ａのオンを継続する（ステップＳ１０）。次に、サイリスタ８にトリガ信号を供給して、オンさせる（ステップＳ１２）。これによってコンデンサ１８ａ、１８ｂの予備充電が開始される。その後に、インバータ１６ａ、１６ｂにスイッチング信号を供給して、インバータ１６ａ、１６ｂから高周波電圧を発生させる（ステップＳ１４）。
【００３９】
ステップＳ２において、低状態の接続信号が切換スイッチ３４から供給されていると判定されると、この電源装置の使用者は、電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに２００Ｖの電圧が供給されると想定しているので、リレー駆動回路１４ｂをオンさせて（ステップＳ１６）、リレー接点１２ｂ、１２ｃを閉じる。これによって並列に接続されたインバータ１６ａ、１６ｂが、サイリスタ８を介して整流回路６の出力端子６Ｐ、６Ｎ間に接続される。次に、電圧検出回路３８からの接続指示信号と、切換スイッチ３４からの接続指示信号とが一致しているか判定する（ステップＳ１８）。即ち、実際に電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されている電圧が、ステップＳ２で判定された通りに２００Ｖであるか判定する。この判定の答えがノーであると、即ち電源端子２ａ、２ｂ、２ｃの電圧が実際には２００Ｖでないと、ステップＳ８を実行して、警報回路４２を動作させ、ステップＳ２を再び実行する。
【００４０】
ステップＳ１８の判断の答えがイエスの場合には、リレー駆動回路１４ｂのオンを継続する（ステップＳ２０）。次に、ステップＳ１２、Ｓ１４を実行して、サイリスタ８をオンさせ、その後に、インバータ１６ａ、１６ｂを動作させる（ステップＳ１４）。
【００４１】
従って、切換スイッチ３４によって設定された接続指示信号と、電圧検出回路３８からの接続指示信号とが一致していないと、警報回路４０が動作する。例えば切換スイッチ３４では高状態の接続指示信号が出力されているのに、即ち４００Ｖの電圧が供給されると設定されているのに、電圧検出回路３８から低状態の接続指示信号が出力されている場合、即ち、実際には２００Ｖの電圧が供給されているとすると、警報回路４２の作動によって、使用者は切換スイッチ３４を切換える。警報回路４２の作動は、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃを閉じた直後に開始される。従って、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃの近傍に切換スイッチ３４を設けているので、警報回路４２の作動の直後に速やかに正しい状態に切換スイッチ３４を切換えることができる。
【００４２】
この切換によって、接続回路１０では、リレー接点１２ａ、１２ｄが開かれ、リレー接点１２ｂ、１２ｃが閉じられる。この接続回路１０の切換の際、サイリスタ８が開放状態を維持しているので、接続回路１０には電圧が印加されてなく、切換によって各リレー接点１２ａ乃至１２ｄ、インバータ１６ａ、１６ｂに損傷は生じない。この切換後に、自動的にサイリスタ８がオンとなり、インバータ１６ａ、１６ｂが動作する。なお、警報回路４２が動作したときに、入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃを開き、その後に切換スイッチ３４の設定をやり直し、再び入力開閉器４ａ、４ｂ、４ｃを閉じることもできる。
【００４３】
切換スイッチ３４が低状態の接続指示信号を出力しているのに、即ち、２００Ｖの電圧が供給されると設定されているのに、電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給される電圧が４００Ｖの場合にも、上述したのと同様に動作する。
【００４４】
上記の実施の形態では、制御回路２６にはマイクロコンピュータを使用して、サイリスタ制御部２６ａ、駆動回路制御部２６ｂ、インバータ制御部２６ｃ、判定部２６ｄの機能を実現したが、これに限ったものではなく、サイリスタ制御部２６ａ、駆動回路制御部２６ｂ、インバータ制御部２６ｃ、判定部２６ｄを論理回路を用いて構成することもできる。また、上記の実施の形態では、この電源装置はアーク溶接機用のものとしたが、これに限ったものではなく、例えばアーク切断機やプラズマ切断機または光源用の電源装置として使用することができる。また、上記の実施の形態では、４００Ｖと２００Ｖの電圧を使用したが、これに限ったものではなく、例えば２００Ｖと１００Ｖの電圧を使用することもできる。また、２種類の電圧に限ったものではなく、３種類以上の電圧のうちいずれかの電圧が使用される電源装置に使用することもできる。例えば１００Ｖ、２００Ｖ、４００Ｖの電圧のうちいずれかが供給される場合、４台のインバータを設け、１００Ｖの電圧が供給される場合には、４台のインバータを全て並列に接続し、２００Ｖの電圧が供給される場合には、２台のインバータを直列に接続した２つの直列回路を並列に接続し、４００Ｖの電圧が供給される場合、４台のインバータを直列に接続するように、接続回路１０を構成すればよい。上記の実施の形態では、接続回路１０は、リレー接点を用いて構成したが、これに限ったものではなく、例えば半導体スイッチング素子、例えばバイポーラトランジスタ、ＦＥＴまたはＩＧＢＴを使用することもできる。また、上記の実施の態様では、３つの電源端子２ａ、２ｂ、２ｃを設けて、三相商用交流電圧が電源端子２ａ、２ｂ、２ｃに供給されるように構成したが、２つの電源端子を設け、これらに単相商用交流電圧が供給されるように構成することもできる。上記の実施の形態では、サイリスタ８を用いたが、これに代えてリレーを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の１実施形態の電源装置のブロック図である。
【図２】図１の電源装置の動作フローチャートである。
【図３】図１の電源装置の概略背面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２ａ、２ｂ、２ｃ 電源端子
４ａ、４ｂ、４ｃ 入力開閉器
６ 入力側整流回路
８ サイリスタ（常開スイッチ）
１０ 接続回路
１６ａ １６ｂ インバータ
２６ 制御回路
２６ｄ 判定部（判定回路）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる複数の電圧のうち１つが供給される複数の電源端子と、
これら電源端子から供給された電圧を整流して、前記供給電圧に応じた整流電圧を２つの出力端子間に生じる整流回路と、
複数のインバータと、
これら複数のインバータを前記整流回路の出力端子間に、複数の接続状態のうち接続指示信号によって選択されたものに接続し、前記複数の接続状態は、前記複数の電圧に対応して設けられ、対応する電圧が前記電源端子に供給されているとき、前記各インバータに予め定めた電圧が供給されるものである接続回路と、
前記接続指示信号のうち１つを手動操作に応じて出力する接続指示信号発生回路と、
前記整流回路の２つの出力端子と前記複数のインバータとの間の経路中に介在し、閉信号が供給されたとき、閉成される常開スイッチと、
前記電源端子に前記複数の電圧のうち１つが供給されたとき、その電圧に対応する前記接続指示信号を発生する電圧検出回路と、
前記電源端子に前記複数の電圧のうち１つが供給されたとき、前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致するか判定する判定回路と、
この判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致すると判定されたとき、前記常開スイッチに前記閉信号を供給する常開スイッチ駆動回路と、
前記判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが不一致と判定されたとき、作動する警報回路とを、
具備する電源装置。
【請求項２】
請求項１記載の電源装置において、前記複数の電源端子と前記整流回路との間に設けられ、手動で開閉可能な入力開閉器を有する電源装置。
【請求項３】
請求項２記載の電源装置において、前記接続指示信号発生回路は、手動で操作されるスイッチを有し、このスイッチが前記入力開閉器の近傍に配置されている電源装置。
【請求項４】
請求項１記載の電源装置において、
前記複数の電圧は、第１の電圧と、これよりも低い第２の電圧であり、
前記複数のインバータは２台のインバータからなり、
前記接続回路は、前記２台のインバータを前記整流回路の出力端子間に直列に接続する第１の接続状態と、前記２台のインバータを前記整流回路の出力端子間に並列に接続する第２の接続状態とを、有し、
前記接続指示信号発生回路は、第１の接続状態に対応する第１の接続指示信号と、第２の接続状態に対応する第２の接続指示信号とのうち、１つを発生し、
前記電圧検出回路は、前記第１の電圧が前記電源端子に供給されているとき、第１の接続指示信号を発生し、前記第２の電圧が前記電源端子に供給されているとき、第２の接続指示信号を発生する
電源装置。
【請求項５】
請求項１記載の電源装置において、前記各インバータは、それらの入力側にそれぞれコンデンサを有し、これらコンデンサは、前記常開スイッチが閉成されたとき、充電され、
前記各インバータは、インバータ駆動回路によって駆動され、このインバータ駆動回路は、前記判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致すると判定されたとき、前記コンデンサの充電が完了後に、前記各インバータを駆動する
電源装置。
【請求項１】
互いに異なる複数の電圧のうち１つが供給される複数の電源端子と、
これら電源端子から供給された電圧を整流して、前記供給電圧に応じた整流電圧を２つの出力端子間に生じる整流回路と、
複数のインバータと、
これら複数のインバータを前記整流回路の出力端子間に、複数の接続状態のうち接続指示信号によって選択されたものに接続し、前記複数の接続状態は、前記複数の電圧に対応して設けられ、対応する電圧が前記電源端子に供給されているとき、前記各インバータに予め定めた電圧が供給されるものである接続回路と、
前記接続指示信号のうち１つを手動操作に応じて出力する接続指示信号発生回路と、
前記整流回路の２つの出力端子と前記複数のインバータとの間の経路中に介在し、閉信号が供給されたとき、閉成される常開スイッチと、
前記電源端子に前記複数の電圧のうち１つが供給されたとき、その電圧に対応する前記接続指示信号を発生する電圧検出回路と、
前記電源端子に前記複数の電圧のうち１つが供給されたとき、前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致するか判定する判定回路と、
この判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致すると判定されたとき、前記常開スイッチに前記閉信号を供給する常開スイッチ駆動回路と、
前記判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが不一致と判定されたとき、作動する警報回路とを、
具備する電源装置。
【請求項２】
請求項１記載の電源装置において、前記複数の電源端子と前記整流回路との間に設けられ、手動で開閉可能な入力開閉器を有する電源装置。
【請求項３】
請求項２記載の電源装置において、前記接続指示信号発生回路は、手動で操作されるスイッチを有し、このスイッチが前記入力開閉器の近傍に配置されている電源装置。
【請求項４】
請求項１記載の電源装置において、
前記複数の電圧は、第１の電圧と、これよりも低い第２の電圧であり、
前記複数のインバータは２台のインバータからなり、
前記接続回路は、前記２台のインバータを前記整流回路の出力端子間に直列に接続する第１の接続状態と、前記２台のインバータを前記整流回路の出力端子間に並列に接続する第２の接続状態とを、有し、
前記接続指示信号発生回路は、第１の接続状態に対応する第１の接続指示信号と、第２の接続状態に対応する第２の接続指示信号とのうち、１つを発生し、
前記電圧検出回路は、前記第１の電圧が前記電源端子に供給されているとき、第１の接続指示信号を発生し、前記第２の電圧が前記電源端子に供給されているとき、第２の接続指示信号を発生する
電源装置。
【請求項５】
請求項１記載の電源装置において、前記各インバータは、それらの入力側にそれぞれコンデンサを有し、これらコンデンサは、前記常開スイッチが閉成されたとき、充電され、
前記各インバータは、インバータ駆動回路によって駆動され、このインバータ駆動回路は、前記判定回路によって前記電圧検出回路からの接続指示信号と前記接続指示信号発生回路からの接続指示信号とが一致すると判定されたとき、前記コンデンサの充電が完了後に、前記各インバータを駆動する
電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１９５２７３（Ｐ２００７−１９５２７３Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８６６９（Ｐ２００６−８６６９）
【出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（０００１４４３９３）株式会社三社電機製作所 (95)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１７日（２００６．１．１７）
【出願人】（０００１４４３９３）株式会社三社電機製作所 (95)
【Ｆターム（参考）】
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