JP2003513603A - Static regulator - Google Patents

Static regulator

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JP2003513603A
JP2003513603A JP2001535134A JP2001535134A JP2003513603A JP 2003513603 A JP2003513603 A JP 2003513603A JP 2001535134 A JP2001535134 A JP 2001535134A JP 2001535134 A JP2001535134 A JP 2001535134A JP 2003513603 A JP2003513603 A JP 2003513603A
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JP
Japan
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voltage
regulator
booster
switch
primary winding
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Pending
Application number
JP2001535134A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ラジダ、ジャノス
デワン、シャシ
ウー、ルソン
リー、ジアンピン
Original Assignee
インバーパワー コントロールズ リミテッド
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
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/12Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/24Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices
    • G05F1/26Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices
    • G05F1/30Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices semiconductor devices only

Abstract

(57)【要約】 スタチック形電圧調整器は、ブースタ変成器と調整器変成器と電子スイッチングシステムと制御システムとから構成されている。ブースタ変成器はブースタ1次巻線とブースタ2次巻線とを備え、ブースタ2次巻線は出力電圧を生成するために入力および出力と直列に接続されている。調整器変成器は調整器1次巻線および調整器2次巻線を備え、調整器1次巻線は出力に電気的に結合されている。電子スイッチングシステムは調整器2次巻線とブースタ1次巻線との間に結合されブースタ1次巻線に電圧を供給している。制御システムは入力電圧を感知する電圧センサと、スイッチングシステムに結合されて感知された入力電圧の変化に応じて出力電圧をスイッチングするゲートシステムとを備えている。電圧調整器はまたブースタ変成器に結合されて出力電圧が切換えられたときブースタ変成器中に誘起されるトランジェントを減少させるノッチフィルタを備えている。 (57) [Summary] A static voltage regulator is composed of a booster transformer, a regulator transformer, an electronic switching system, and a control system. The booster transformer includes a booster primary winding and a booster secondary winding, the booster secondary winding being connected in series with the input and the output to generate an output voltage. The regulator transformer includes a regulator primary winding and a regulator secondary winding, wherein the regulator primary winding is electrically coupled to the output. An electronic switching system is coupled between the regulator secondary winding and the booster primary winding to supply voltage to the booster primary winding. The control system includes a voltage sensor for sensing an input voltage, and a gating system coupled to the switching system for switching an output voltage in response to the sensed change in the input voltage. The voltage regulator also includes a notch filter coupled to the booster transformer to reduce transients induced in the booster transformer when the output voltage is switched.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

本発明は、電源電圧の変動に応じて負荷端子においてAC電圧を調整する電圧
調整器に関する。特に、本発明は、負荷電圧を調整するためにフィードフォワー
ド方法を使用して中程度の電圧の電圧調整器に関する。
The present invention relates to a voltage regulator that adjusts an AC voltage at a load terminal according to a change in power supply voltage. In particular, the present invention relates to a medium voltage regulator using a feedforward method to regulate the load voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

敏感な電子装置および電気装置の商業的および工業的ユーザは、その電力の使
用に依存して合理的な一定周波数および電圧で連続的に電力を供給される。その
ような高い電力を消費者に供給する電力ラインにおける過大な電圧状態または過
少の電圧状態(以下電源事象と言う)は装置の価格を増加させ、および、または
プロセスラインの遮断を生じ、敏感な電子装置を損傷する可能性がある。その結
果、多くの中程度の電力使用者は電圧調整器を使用して彼等の電子装置および電
気装置に対する電源事象による衝撃を除去あるいは実質的に減少させている。
Commercial and industrial users of sensitive electronic and electrical devices are continually powered at reasonably constant frequencies and voltages depending on the use of their power. Excessive or undervoltage conditions in power lines that supply such high power to consumers (hereinafter referred to as power events) increase the cost of the device and / or cause process line interruptions and May damage electronic devices. As a result, many moderate power users use voltage regulators to eliminate or substantially reduce the impact of power events on their electronic and electrical devices.

【0003】 通常の中程度の電力の電圧調整器は、ブースタ変成器と、マルチタップ2次巻
線を有する調整器変成器と、ブースタ変成器の1次巻線と調整器変成器の2次巻
線の各タップとの間に結合された電子機械的タップスイッチと、ブースタ変成器
と並列に接続された機械的バールスイッチとを具備している。ブースタ変成器の
2次巻線は配電ラインおよび(電子装置のような)負荷と直列に接続され、調整
器変成器の1次巻線はブースタ変成器に先行する配電ラインの電源側に並列に接
続される。
Conventional medium power voltage regulators include booster transformers, regulator transformers with multi-tap secondary windings, primary windings of booster transformers and secondary transformer regulators. It comprises an electromechanical tap switch coupled between each winding tap and a mechanical bur switch connected in parallel with the booster transformer. The secondary winding of the booster transformer is connected in series with the distribution line and the load (such as electronic equipment), and the primary winding of the regulator transformer is in parallel with the power supply side of the distribution line preceding the booster transformer. Connected.

【0004】 正常の電源ライン状態では、バールスイッチは閉じられ、ブースタ変成器は負
荷と直列の単なるインダクタンスとして動作される。制御論理装置は負荷電圧を
監視し、負荷の電源事象に応答してタップスイッチの1つを閉じる。バールスイ
ッチはその後開き、調整器変成器2次巻線からの電圧はブースタ変成器の1次巻
線の両端間に現れ、電源電圧に付加される。閉じられる特定のタップスイッチは
、ブースタ変成器2次巻線に誘起される電圧が十分な大きさであり電源事象と反
対の極性であるように選択される。
Under normal power line conditions, the crowbar switch is closed and the booster transformer is operated simply as an inductance in series with the load. The control logic monitors the load voltage and closes one of the tap switches in response to a load power event. The crowbar switch is then opened and the voltage from the regulator transformer secondary winding appears across the booster transformer primary winding and is added to the supply voltage. The particular tap switch that is closed is chosen so that the voltage induced in the booster transformer secondary winding is of sufficient magnitude and of opposite polarity to the power event.

【0005】 しかしながら、機械的スイッチは通常の電圧調整器の保守コストを増加させる
。さらに、通常の電圧調整器は機械的スイッチの存在により応答時間が遅い(過
小の電圧状態を補正するために典型的に数秒必要である)。マイクロプロセッサ
で制御される装置およびその他の供給電力に敏感な装置の工業的ユーザは電源電
圧の大きな変化を許容することはできないため、通常の電圧調整器に関連する動
作の遅れはしばしば許容できないものである。
However, mechanical switches add to the maintenance cost of conventional voltage regulators. Moreover, conventional voltage regulators have slow response times due to the presence of mechanical switches (typically several seconds are required to correct an undervoltage condition). Industrial users of microprocessor-controlled devices and other power-sensitive devices cannot tolerate large changes in supply voltage, so the delays in operation associated with conventional voltage regulators are often unacceptable. Is.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

半導体スイッチが機械的スイッチより迅速に応答することによって、最近は半
導体スタチック電圧調整器が通常の機械的電圧調整器と置換されるものとして開
発されている。そのような電圧調整器はSchoendubeの米国特許第3,732,486 号明
細書に記載されており、それはブースタ変成器と、マルチタップシャント変成器
と、ブースタ変成器の1次巻線の一端とシャント変成器の各タップとの間に結合
されている一連のサイリスタタップスイッチとより構成されている。ブースタ変
成器の1次巻線の他端はハーフHブリッジ回路に接続され、このハーフHブリッ
ジ回路は電圧調整器がブースタまたはバック(buck)モードのいずれかで動作する
ことを可能にする。ブースタ変成器の2次巻線は入力端子と負荷端子との間に直
列に接続され、一方、シャント変成器は入力端子と電圧基準との間に接続されて
いる。調整器はブースタ変成器の1次巻線と並列に接続されたバイパスサイリス
タスイッチを備えている。
Due to the faster response of semiconductor switches than mechanical switches, semiconductor static voltage regulators have recently been developed as a replacement for conventional mechanical voltage regulators. Such a voltage regulator is described in Schoendube, US Pat. No. 3,732,486, which includes a booster transformer, a multi-tap shunt transformer, and one end of the booster transformer primary winding and a shunt transformer. It consists of a series of thyristor tap switches coupled between each tap. The other end of the primary winding of the booster transformer is connected to a half H-bridge circuit, which allows the voltage regulator to operate in either booster or buck mode. The secondary winding of the booster transformer is connected in series between the input terminal and the load terminal, while the shunt transformer is connected between the input terminal and the voltage reference. The regulator comprises a bypass thyristor switch connected in parallel with the primary winding of the booster transformer.

【0007】 動作において、ライン電圧は前記Schoendubeの電圧調整器の入力端子に供給さ
れる。出力電圧が許容範囲内である場合には、バイパスサイリスタスイッチは閉
じており、それによりブースタ変成器の1次巻線を短絡し、電圧利得1を与える
。過小電圧状態中、Hブリッジはブーストモードに対して構成され、タップスイ
ッチの1つが閉じられ、バイパスサイリスタをオフに切替えて電圧をブースタ変
成器の2次巻線に誘起させ、それを入力端子に加算する。反対に、過大電圧状態
中、Hブリッジはバックモードに対して構成され、タップスイッチの1つが閉じ
られ、ブースタ変成器の2次巻線に誘起させ、それを入力端子の電圧から減算す
る。Schoendubeの電圧調整器は通常の機械的調整器よりも短い応答時間を得るこ
とができるが、サイリスタの強制的な切替えは負荷に望ましくないトランジェン
トを誘起する可能性がある。
In operation, the line voltage is supplied to the input terminal of the Schoendube voltage regulator. If the output voltage is within the acceptable range, the bypass thyristor switch is closed, thereby shorting the primary winding of the booster transformer and providing a voltage gain of one. During undervoltage conditions, the H-bridge is configured for boost mode, one of the tap switches is closed and the bypass thyristor is turned off to induce a voltage on the secondary winding of the booster transformer, which is fed to the input terminal. to add. Conversely, during an overvoltage condition, the H-bridge is configured for buck mode and one of the tap switches is closed, causing it to induce in the secondary winding of the booster transformer and subtract it from the voltage at the input terminal. Although Schoendube voltage regulators can obtain shorter response times than regular mechanical regulators, forced thyristor switching can induce unwanted transients in the load.

【0008】 応答時間の改善された別の電圧調整器はFlynn の米国特許第4,896,092 号明細
書に記載されており、それはブースタ変成器と、出力変成器と、出力変成器とブ
ースタ変成器との間に結合されたスイッチマトリックスとから構成されている。
出力変成器は1次巻線と、出力巻線と、マルチタップ巻線とを備えている。ブー
スタ変成器の2次巻線は入力端子および出力変成器の1次巻線と直列に接続され
、出力変成器の出力巻線は出力端子に接続されている。スイッチマトリックスは
一連のトライアックスイッチを含み、それらはブースタ変成器の1次巻線とマル
チタップ巻線の各タップとの間に接続されている。
Another voltage regulator with improved response time is described in Flynn, US Pat. No. 4,896,092, which discloses a booster transformer, an output transformer, an output transformer and a booster transformer. And a switch matrix coupled between them.
The output transformer comprises a primary winding, an output winding and a multi-tap winding. The secondary winding of the booster transformer is connected in series with the input terminal and the primary winding of the output transformer, and the output winding of the output transformer is connected to the output terminal. The switch matrix includes a series of triac switches, which are connected between the primary winding of the booster transformer and each tap of the multi-tap winding.

【0009】 動作において、ライン電圧はFlynn の電圧調整器の入力端子に供給される。制
御回路は出力端子における各半サイクルのピーク電圧を監視し、出力電圧をブー
ストするか(ブーストモードで動作するとき)、出力電圧を減少させるか(バッ
クモードで動作するとき)のいずれかのためにスイッチマトリックスにゲート信
号を与える。しかしながら、Flynn の電圧調整器はトライアックが切換えられる
とき負荷中に誘起される可能性のあるトランジェントの問題については考慮して
いない。したがって、通常の機械的電圧調整器よりも短い応答時間を与え、負荷
電圧が補正されるとき負荷中に誘起されているトランジェントの危険を減少させ
る中程度の電圧の電圧調整器に対する必要性は残っている。
In operation, the line voltage is applied to the input terminals of Flynn's voltage regulator. The control circuit monitors the peak voltage of each half-cycle at the output terminals and either boosts the output voltage (when operating in boost mode) or reduces the output voltage (when operating in buck mode). The gate signal is applied to the switch matrix. However, Flynn's voltage regulator does not consider the problem of transients that can be induced in the load when the triac is switched. Therefore, there remains a need for a medium voltage regulator that provides a shorter response time than a conventional mechanical regulator and reduces the risk of transients being induced in the load when the load voltage is compensated. ing.

【0010】 本発明によれば、従来の電圧調整器の欠点を解決するスタチック形電圧調整器
が提供される。
According to the present invention, a static voltage regulator is provided which overcomes the drawbacks of conventional voltage regulators.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本発明によるスタチック形の電圧調整器は、入力と、出力と、ブースタ変成器
と、調整器変成器と、電子スイッチングシステムと、制御システムとを含んでい
る。ブースタ変成器はブースタ1次巻線とブースタ2次巻線とを備えている。ブ
ースタ2次巻線は出力電圧を生成するように入力および出力と直列に接続されて
いる。調整器変成器は調整器1次巻線および調整器2次巻線を備えている。調整
器1次巻線は出力に電気的に結合されている。電子スイッチングシステムは調整
器2次巻線とブースタ1次巻線との間に結合されてブースタ1次巻線に電圧を供
給している。制御システムは入力端子における電圧を感知する電圧センサと、ス
イッチングシステムに結合されて感知された入力電圧の変化に応答して出力電圧
をスイッチングするゲートシステムとを備えている。電圧調整器はまたブースタ
変成器に結合されて出力電圧が切換えられたときブースタ変成器中に誘起される
トランジェントを減少させるノッチフィルタを備えている。
The static voltage regulator according to the present invention comprises an input, an output, a booster transformer, a regulator transformer, an electronic switching system and a control system. The booster transformer comprises a booster primary winding and a booster secondary winding. The booster secondary winding is connected in series with the input and the output to produce the output voltage. The regulator transformer comprises a regulator primary winding and a regulator secondary winding. The regulator primary winding is electrically coupled to the output. The electronic switching system is coupled between the regulator secondary winding and the booster primary winding to provide voltage to the booster primary winding. The control system includes a voltage sensor that senses the voltage at the input terminal and a gate system that is coupled to the switching system to switch the output voltage in response to a sensed change in the input voltage. The voltage regulator also includes a notch filter coupled to the booster transformer to reduce transients induced in the booster transformer when the output voltage is switched.

【0012】 本発明の好ましい実施形態において、調整器2次巻線は複数の電圧タップを備
え、それらのタップは出力電圧を増加させるための電圧ブーストタップと、出力
電圧を減少させる電圧バックタップとを含んでいる。電子スイッチングシステム
は複数の電子スイッチを備えている。各スイッチは、導通期間を制御するための
ゲート入力をそれぞれ備え、ブースタ1次巻線とブースタ1次巻線に複数の電圧
の1つを供給するための複数のタップのそれぞれとの間に結合されている。ゲー
トシステムは電圧センサに結合され、感知された入力電圧の変化に応じて出力電
圧をスイッチングするゲート入力を備え、電子スイッチの非導通スイッチの1つ
が閉じる前に電子スイッチの導通しているスイッチを開くように構成されている
In a preferred embodiment of the present invention, the regulator secondary winding comprises a plurality of voltage taps, which taps are a voltage boost tap for increasing the output voltage and a voltage back tap for decreasing the output voltage. Is included. The electronic switching system comprises a plurality of electronic switches. Each switch has a respective gate input for controlling the conduction period and is coupled between the booster primary winding and each of a plurality of taps for supplying one of a plurality of voltages to the booster primary winding. Has been done. The gating system is coupled to the voltage sensor and includes a gating input that switches the output voltage in response to a sensed change in the input voltage, and switches on the conducting switch of the electronic switch before one of the non-conducting switches of the electronic switch closes. It is configured to open.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

以下添付図面を参照にして本発明の好ましい実施形態について説明するが、こ
れは単なる例示であって本発明の技術的範囲を限定するものではないことを理解
すべきである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but it should be understood that this is merely an example and does not limit the technical scope of the present invention.

【0014】 図1を参照すると、3相スタチック形電圧調整器の1相の部分だけが示されて
いる。しかしながら、スタチック形電圧調整器は所望によっいて単一相として構
成されてもよく、または他の数の相として構成されてもよいことを理解すべきで
ある。
Referring to FIG. 1, only one phase portion of a three phase static voltage regulator is shown. However, it should be understood that the static voltage regulator may be configured as a single phase, or may be configured as another number of phases, as desired.

【0015】 全体を符号100 で示されているスタチック形電圧調整器は、電力配電ラインの
ような電源に結合されている入力ポート102 と、負荷(図示せず)に結合されて
いる出力ポート104 と、ブースタ変成器110 と、調整器変成器112 と、ブースタ
変成器110 と調整器変成器112 との間に接続されている電子スイッチングシステ
ム114 と、電子スイッチングシステムに結合された制御システム116 と、ブース
タ変成器110 に結合されたノッチフィルタ118 とを備えている。ブースタ変成器
110 はブースタ1次巻線120 とブースタ2次巻線122 とを有している。ブースタ
2次巻線122 は入力ポート102 および出力ポート104 と直列に設けられている。
A static voltage regulator, shown generally at 100, includes an input port 102 that is coupled to a power source, such as a power distribution line, and an output port 104 that is coupled to a load (not shown). A booster transformer 110, a regulator transformer 112, an electronic switching system 114 connected between the booster transformer 110 and the regulator transformer 112, and a control system 116 coupled to the electronic switching system. , A notch filter 118 coupled to the booster transformer 110. Booster transformer
110 has a booster primary winding 120 and a booster secondary winding 122. The booster secondary winding 122 is provided in series with the input port 102 and the output port 104.

【0016】 調整器変成器112 は調整器1次巻線124 と調整器2次巻線126 とを有する。調
整器1次巻線124 は出力ポート104 に接続され、調整器2次巻線126 は複数のタ
ップ 126a, 126b, 126c,… 126nを含んでおり、それぞれディスクリート
なアナログ出力電圧を出力する。
The regulator transformer 112 has a regulator primary winding 124 and a regulator secondary winding 126. The regulator primary winding 124 is connected to the output port 104, and the regulator secondary winding 126 includes a plurality of taps 126a, 126b, 126c, ... 126n, each of which outputs a discrete analog output voltage.

【0017】 電子スイッチングシステム114 は、複数の電子タップスイッチ128 を含んでい
る。各電子スイッチ128 はブースタ1次巻線120 の第1の端部 120aとタップ12
6 のそれぞれ1つとの間に接続され、複数の電圧の1つをブースタ1次巻線120
に与える。ブースタ1次巻線120 の第2の端部 120bはタップの1つ、図示され
た例ではタップ 126mに直接接続されている。この配置でタップ 126a, 126b
, 126c,… 126m-1はブースタ1次巻線120 に対して電圧を与えて調整器100
の出力電圧をブーストまたは増加させるように構成されている。残りのタップ、
すなわちタップ 126m+1,… 126nは調整器100 の出力電圧をバック(buck)また
は減少させる電圧をブースタ1次巻線120 に対して与えるように構成されている
。しかしなが、電圧調整器100 がブーストタップとバックタップの両方を含むこ
とは必須のことではない。むしろ電圧調整器100 は本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなく、ブーストタップだけ、またはバックタップだけを備えることができ
る。さらに、調整器変成器2次巻線が複数のタップ126 を有し、電子タップスイ
ッチ128 が各タップ126 に接続されることも必須ではない。その代わりに、低い
電圧の応用では、調整器変成器2次巻線は単一の電圧を生成し、電子スイッチン
グシステム114 がブースタ1次巻線120 に複数の電圧の1つを与えるために増幅
器を備えていてもよい。
Electronic switching system 114 includes a plurality of electronic tap switches 128. Each electronic switch 128 includes a first end 120a of the booster primary winding 120 and a tap 12
The booster primary winding 120 is connected between each of the six and one of the plurality of voltages.
Give to. The second end 120b of the booster primary winding 120 is directly connected to one of the taps, in the illustrated example tap 126m. Taps 126a, 126b in this arrangement
, 126c-1, ... 126m-1 applies voltage to the booster primary winding 120 to adjust the voltage to the regulator 100.
Is configured to boost or increase the output voltage of the. Remaining taps,
That is, the taps 126m + 1, ... 126n are configured to provide a voltage to the booster primary winding 120 that causes the output voltage of the regulator 100 to buck or decrease. However, it is not mandatory that the voltage regulator 100 include both boost and back taps. Rather, the voltage regulator 100 may include only boost taps or only back taps without departing from the scope of the invention. Furthermore, it is not essential that the regulator transformer secondary winding have multiple taps 126 and that the electronic tap switch 128 be connected to each tap 126. Instead, in low voltage applications, the regulator transformer secondary winding produces a single voltage and the electronic switching system 114 supplies the booster primary winding 120 with one of a plurality of voltages to provide an amplifier. May be provided.

【0018】 電子スイッチングシステム114 はまたブースタ1次巻線120 に並列に接続され
た電子バールスイッチ130 を含んでいてもよい。示された実施形態では、各電子
スイッチ128, 130は1対の逆並列に接続されたSCRスイッチで構成されている
。しかしながら、FET、IGBT、GTO、IGCT、トライアックおよびバ
イポーラトランジスタを含む他の電子スイッチがSCRの代わりに使用されるこ
とができる。
The electronic switching system 114 may also include an electronic bar switch 130 connected in parallel with the booster primary winding 120. In the illustrated embodiment, each electronic switch 128, 130 comprises a pair of anti-parallel connected SCR switches. However, other electronic switches including FETs, IGBTs, GTOs, IGCTs, triacs and bipolar transistors can be used instead of SCRs.

【0019】 各電子スイッチ128, 130は、各電子スイッチと制御システム118 との間に延在
するスイッチの導通期間を制御するための1対のゲート入力132 を有している。
図2に示されるように、制御システム116 は入力ポート102 における電圧を感知
するためのアナログ電圧センサ134 と、電圧センサ134 のアナログ出力に接続さ
れたサンプル&保持回路136 と、サンプル&保持回路136 の出力に接続されたア
ナログデジタル(AD)変換器138 と、入力電圧のゼロ交差を検出するゼロ交差
電圧検出器140 と、電子スイッチ128, 130を通る電流のゼロ交差を検出するゼロ
交差電流検出器142 とを含んでいる。電流検出器142 は、ブースタ1次巻線120
の第1の端部 120a に結合されることが好ましいが、所望ならば電圧調整器の
他のノードに位置を変更されてもよい。
Each electronic switch 128, 130 has a pair of gate inputs 132 for controlling the conduction period of the switch extending between each electronic switch and the control system 118.
As shown in FIG. 2, the control system 116 includes an analog voltage sensor 134 for sensing the voltage at the input port 102, a sample & hold circuit 136 connected to the analog output of the voltage sensor 134, and a sample & hold circuit 136. Analog-to-digital (AD) converter 138 connected to the output of the device, a zero-crossing voltage detector 140 for detecting the zero-crossing of the input voltage, and a zero-crossing current detection for detecting the zero-crossing of the current through the electronic switches 128, 130. And the container 142. The current detector 142 is a booster primary winding 120.
Is preferably coupled to the first end 120a of, but may be relocated to another node of the voltage regulator if desired.

【0020】 制御システム116 はまたマイクロプロセッサベースのゲートシステム144 を含
み、それはゼロ交差電圧検出器140 から中断信号を受取る中断入力と、電流検出
器142 から制御信号を受取るデータ入力と、アナログデジタル変換器138 からデ
ジタル化された入力電圧を受取るデータ入力ポートと、サンプル&保持回路136
をトリガーするための制御出力と、感知された入力電圧中の変化に応答して電圧
調整器100 の出力電圧を切換える電子スイッチングシステム114 のゲート入力13
2 に接続されたゲート駆動装置146 とを含んでいる。認識されるように、電圧調
整器100 は入力電圧の各相に対して別々の制御システム116 を備えてもよく、ま
たは全ての相に対して単一の制御システムを備えてもよい。
The control system 116 also includes a microprocessor-based gating system 144, which has a break input that receives a break signal from the zero-crossing voltage detector 140, a data input that receives a control signal from the current detector 142, and an analog-to-digital conversion. A data input port that receives the digitized input voltage from the instrument 138 and a sample and hold circuit 136
A control output for triggering and a gate input 13 of an electronic switching system 114 that switches the output voltage of the voltage regulator 100 in response to a change in the sensed input voltage.
And a gate driver 146 connected to 2. As will be appreciated, the voltage regulator 100 may include a separate control system 116 for each phase of the input voltage, or a single control system for all phases.

【0021】 ノッチフィルタ118 は直列に接続されたRLCフィルタを含み、ブースタ1次
巻線120 に並列に接続されている。このフィルタ118 の2つの目的は、スイッチ
ングの死時間中にブースタ変成器120 中に誘起するノッチおよびトランジェント
を減少させること、および全ての電子スイッチがオフのとき初期負荷電圧を設定
することである。したがって、他の適当なフィルタ構造が当業者には明らかであ
り、本発明の技術的範囲に含まれることが意図される。
Notch filter 118 includes RLC filters connected in series and is connected in parallel to booster primary winding 120. The dual purpose of this filter 118 is to reduce the notches and transients induced in the booster transformer 120 during the dead time of switching, and to set the initial load voltage when all electronic switches are off. Therefore, other suitable filter structures will be apparent to those skilled in the art and are intended to be within the scope of the present invention.

【0022】 動作において、電圧センサ134 は入力ポート102 における電圧を好ましくは入
力電圧の1サイクル当たり32回の割合で感知する。同時にゼロ交差電圧検出器
140 は入力電圧のゼロ交差を監視する。入力電圧のゼロ交差が検出されると、ゼ
ロ交差電圧検出器140 はゲートシステム144 に対して中断信号を発生する。入力
電圧の基本周波数および電圧センサ134 のサンプリング速度に基づいて、ゲート
システム144 はサンプル&保持回路136 にコマンドを送って時間制御し、それに
よりサンプル&保持回路136 は入力電圧の各半サイクルで入力電圧の瞬間的ピー
ク値においてサンプリングする。
In operation, the voltage sensor 134 senses the voltage at the input port 102, preferably 32 times per cycle of the input voltage. Zero crossing voltage detector at the same time
140 monitors the input voltage for zero crossings. When a zero crossing of the input voltage is detected, the zero crossing voltage detector 140 issues a break signal to the gating system 144. Based on the fundamental frequency of the input voltage and the sampling rate of the voltage sensor 134, the gating system 144 sends a command to the sample & hold circuit 136 for time control, which causes the sample & hold circuit 136 to enter at each half cycle of the input voltage. Sample at the instantaneous peak value of the voltage.

【0023】 サンプル&保持回路136 のアナログ出力はアナログデジタル変換器138 によっ
てデジタル形態に変換され、デジタル化された出力はゲートシステム144 に入力
される。ゲートシステム144 は感知された入力電圧を予期された正常値と比較す
る。感知された入力電圧と正常値との偏差、偏差の期間、および出力ポート104
に接続された負荷により要求された電圧調整度に基づいて、ゲートシステム144
は、入力電圧の変化が調整器100 の出力電圧に対して有する影響に対抗するため
に必要なステップがもしもあればそれを実行する。
The analog output of the sample and hold circuit 136 is converted to digital form by the analog-to-digital converter 138 and the digitized output is input to the gate system 144. Gating system 144 compares the sensed input voltage to the expected normal value. Deviation between sensed input voltage and normal, deviation period, and output port 104
Based on the voltage regulation required by the load connected to the gate system 144
Performs the steps, if any, necessary to counter the effects that changes in the input voltage have on the output voltage of regulator 100.

【0024】 感知された入力電圧が好ましくは正常値の90%である最小しきい値の上であ
る場合には、電圧調整器100 はブーストなしのモードで動作する。このモードで
は、制御システム116 はバールスイッチ130 を閉じ、全てのタップスイッチ128
を開く。その結果正常なライン電圧状態の期間中、ブースタ変成器110 は入力ポ
ート102 と出力ポート104 間の短絡回路として現れ。負荷と直列の漏洩インダク
タンスを含まない。
If the sensed input voltage is above the minimum threshold, which is preferably 90% of normal, the voltage regulator 100 operates in the no boost mode. In this mode, the control system 116 closes the bar switch 130 and all tap switches 128.
open. As a result, during normal line voltage conditions, booster transformer 110 appears as a short circuit between input port 102 and output port 104. Does not include leakage inductance in series with the load.

【0025】 ゲートシステム144 が保証介入に十分な期間の入力電圧の降下を検出した場合
には、制御システム116 はまずどのタップスイッチ128 が閉じているかを決定す
る。後で明らかにされるように、最小しきい値より上に電圧調整器100 の出力電
圧を戻すようにブーストするのに適切なスイッチ128 が選択される。
If the gate system 144 detects a drop in the input voltage for a period sufficient for warranty intervention, the control system 116 first determines which tap switch 128 is closed. Appropriate switch 128 is selected to boost the output voltage of voltage regulator 100 back above the minimum threshold, as will become apparent below.

【0026】 続いて、制御システム116 はゲート信号をバールスイッチ130 から取除き、各
SCRを通る電流がゼロに落ちるときバールスイッチ130 を開路させる。バール
スイッチ130 の導通状態が停止したことを電流検出器142 がゲートシステム144
に通報した後、ゲートシステム144 は、入力電圧の次のゼロ交差の前に選択され
たタップスイッチ128 にゲート信号を供給する。ブースタ1次巻線120 を開くこ
とにより、それでなければブースタ変成器120 を横切って誘起される電圧スパイ
クの大きさはノッチフィルタ118 の存在によって減少される。ノッチフィルタ11
8 はまたバールスイッチ130 がオフに切換えられる瞬間と選択されたタップスイ
ッチ128 がオンに切換えられる瞬間との間の期間にそれでなければ存在する電圧
“ノッチ”の大きさを制限する。さらに、SCRを通って流れる電流の変化率が
最大限度を越える結果として存在するオン切替えにおけるバールスイッチ130 の
損傷の危険がノッチフィルタ118 の存在によって減少され、特にノッチフィルタ
118 の誘導性部品によって減少される。
Subsequently, the control system 116 removes the gating signal from the burl switch 130 and opens the burl switch 130 when the current through each SCR drops to zero. The current detector 142 indicates that the conduction state of the bar switch 130 has been stopped by the gate system 144.
After reporting to, the gating system 144 provides a gating signal to the selected tap switch 128 before the next zero crossing of the input voltage. By opening the booster primary winding 120, the magnitude of the voltage spike that would otherwise be induced across the booster transformer 120 is reduced by the presence of the notch filter 118. Notch filter 11
8 also limits the magnitude of the voltage "notch" that would otherwise be present during the period between the moment when the burl switch 130 is switched off and the moment when the selected tap switch 128 is switched on. Furthermore, the risk of damage to the var switch 130 at turn-on, which exists as a result of the rate of change of the current flowing through the SCR exceeding the maximum limit, is reduced by the presence of the notch filter 118, in particular the notch filter.
Reduced by 118 inductive components.

【0027】 もしも過小電圧状態が改善されまたは悪化した場合には、制御システム116 は
再び適当なタップスイッチ128 を決定し、正常な値からの入力電圧の偏差に基づ
いて閉じる。電流検出器142 が導通しているタップスイッチ128 の導通が停止し
たことをゲートシステム144 に通知した後、ゲートシステム144 は入力電圧の次
のゼロ交差の前に選択されたタップスイッチ128 にゲート信号を供給する。この
フロセスは続けられ、ゲートシステム144 は連続的に入力電圧を監視し、各半サ
イクル閉じる適当なタップスイッチ128 を決定する。過小電圧状態が消滅した場
合には、ゲートシステム144 は導通しているタップスイッチ128 からゲート信号
を除去する。電流検出器142 が導通しているタップスイッチ128 の導通が停止し
たことをゲートシステム144 に通知した後、ゲートシステム144 は入力電圧の次
のゼロ交差の前にバールスイッチ130 にゲート信号を供給する。
If the undervoltage condition improves or worsens, the control system 116 again determines the appropriate tap switch 128 and closes based on the deviation of the input voltage from its normal value. After notifying the gate system 144 that the current detector 142 is conducting and the tap switch 128 is no longer conducting, the gate system 144 gates the selected tap switch 128 before the next zero crossing of the input voltage. To supply. This process is continued and the gate system 144 continuously monitors the input voltage and determines the appropriate tap switch 128 to close each half cycle. When the undervoltage condition disappears, the gating system 144 removes the gating signal from the conducting tap switch 128. After the current detector 142 notifies the gate system 144 that the conducting tap switch 128 is no longer conducting, the gate system 144 provides a gate signal to the bar switch 130 before the next zero crossing of the input voltage. .

【0028】 同様に、ゲートシステム144 が保証介入に十分な期間中入力電圧が最大しきい
値よりも上昇したことを検出した場合には、制御システムはまずどのタップスイ
ッチ128 を閉じるかを決定する。後で明らかにされるように、最大しきい値より
下に電圧調整器100 の出力電圧を戻すように減少させるように適切なスイッチ12
8 が選択される。続いて、制御システム116 はゲート信号をバールスイッチ130
から取除き、各SCRを通る電流がゼロに低下するときバールスイッチ130 を開
路させる。バールスイッチ130 の導通状態が停止したことを電流検出器142 がゲ
ートシステム144 に通報した後、ゲートシステム144 は、入力電圧の次のゼロ交
差の前に選択されたタップスイッチ128 にゲート信号を供給する。その結果、調
整器は入力電圧サイクルの約1/4で過電圧状態に応答する。
Similarly, if the gate system 144 detects that the input voltage has risen above the maximum threshold for a period sufficient for warranty intervention, the control system first determines which tap switch 128 to close. . Appropriate switch 12 to reduce the output voltage of voltage regulator 100 back below the maximum threshold, as will be seen later.
8 is selected. The control system 116 then sends the gate signal to the bar switch 130.
, And opens the bar switch 130 when the current through each SCR drops to zero. After the current detector 142 informs the gate system 144 that the Burl switch 130 is no longer conducting, the gate system 144 provides a gate signal to the selected tap switch 128 before the next zero crossing of the input voltage. To do. As a result, the regulator responds to an overvoltage condition about one quarter of the input voltage cycle.

【0029】 もしも過大電圧状態が改善されまたは悪化した場合には、制御システム116 は
再び適当なタップスイッチ128 を決定し、正常な値からの入力電圧の偏差に基づ
いてそれを閉じる。電流検出器142 が導通しているタップスイッチ128 の導通が
停止したことをゲートシステム144 に通知した後に、ゲートシステム144 は入力
電圧の次のゼロ交差の前に選択されたタップスイッチ128 にゲート信号を供給す
る。このフロセスは続けられ、ゲートシステム144 は連続的に入力電圧を監視し
て各半サイクル閉じる適当なタップスイッチ128 を決定する。過大電圧状態が消
滅した場合には、ゲートシステム144 は導通しているタップスイッチ128 からゲ
ート信号を除去する。導通しているタップスイッチ128 の導通が停止したことを
電流検出器142 がゲートシステム144 に通知した後、ゲートシステム144 は入力
電圧の次のゼロ交差の前にバールスイッチ130 にゲート信号を供給する。
If the overvoltage condition improves or worsens, the control system 116 again determines the appropriate tap switch 128 and closes it based on the deviation of the input voltage from its normal value. After notifying the gate system 144 that the current detector 142 is conducting, the tap switch 128 is no longer conducting, the gate system 144 then gates the selected tap switch 128 before the next zero crossing of the input voltage. To supply. This process is continued and the gate system 144 continuously monitors the input voltage to determine the appropriate tap switch 128 to close each half cycle. When the overvoltage condition disappears, the gating system 144 removes the gating signal from the conducting tap switch 128. After the current detector 142 notifies the gate system 144 that the conducting tap switch 128 is no longer conducting, the gate system 144 provides a gate signal to the bar switch 130 before the next zero crossing of the input voltage. .

【0030】 それぞれの場合に、各選択されたタップスイッチ128 は少なくとも連続する半
サイクルの間、連続して閉じられると仮定している。それ故、調整器100 は複数
の電圧ステップの1つによる変化に応答する。しかしながら、本発明はそれに限
定されず、1つの変形では、電子スイッチ128 はゲートシステム144 を有するト
ライアックスイッチで構成され、ゲートシステム144 は各ディスクリートな電圧
ステップ間において調整器100 の出力電圧を連続的に変化させるためにパルス列
により選択されたタップスイッチ128 をトリガーする。
In each case, it is assumed that each selected tap switch 128 is continuously closed for at least consecutive half cycles. Therefore, the regulator 100 responds to changes by one of a plurality of voltage steps. However, the invention is not so limited and in a variant, the electronic switch 128 is composed of a triac switch having a gate system 144, the gate system 144 providing a continuous output voltage of the regulator 100 between each discrete voltage step. Trigger the tap switch 128 selected by the pulse train to change to.

【0031】 また、上述のように、各場合において制御システム116 は適当なタップスイッ
チ128 を選択して入力電圧の各半サイクルに入力電圧の瞬時的ピーク値に基づい
て閉じる。選択されたタップスイッチ128 は前に導通しているタップスイッチ12
8 (またはバールスイッチ130 )が導通を停止した後に閉じるから、入力電圧サ
イクルの約1/4において過大電圧または過小電圧状態に応答する。また、調整
器100 は出力電圧よりもむしろ入力電圧を監視するので、調整器100 は従来技術
の典型的な“フィードバック”方法ではなく、電圧調整に“フィードフォワード
”方法を使用することができる。結果的に調整器100 は出力電圧に大きなインパ
クトを与える前に、入力電圧の変化に応答することができ、その応答時間は一般
に60Hzの入力電圧周波数で約16.7ms以内である。
Also, as mentioned above, in each case the control system 116 selects the appropriate tap switch 128 to close each half cycle of the input voltage based on the instantaneous peak value of the input voltage. The selected tap switch 128 is the previously conducting tap switch 12
Since 8 (or crowbar switch 130) closes after it ceases to conduct, it responds to an overvoltage or undervoltage condition about one quarter of the input voltage cycle. Also, because regulator 100 monitors the input voltage rather than the output voltage, regulator 100 can use a "feedforward" method for voltage regulation rather than the typical "feedback" method of the prior art. As a result, the regulator 100 can respond to changes in the input voltage before it has a significant impact on the output voltage, the response time of which is generally within about 16.7 ms at an input voltage frequency of 60 Hz.

【0032】 以上の説明は本発明の好ましい実施形態を例示することを意図したものである
当業者は記載された実施形態に対する追加、除去および、または変更を、本発明
の技術的範囲を逸脱することなく考えることがで可能である。
The above description is intended to exemplify the preferred embodiments of the invention, and those skilled in the art may make additions, removals, and / or modifications to the described embodiments that are outside the scope of the invention. It is possible to think without thinking.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明による3相スタチック形電圧調整器の1相のブースタ変成器と調整器変
成器と電子スイッチングシステムと制御システムとノッチフィルタとを備えたシ
ステムの概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram of a system including a one-phase booster transformer, a regulator transformer, an electronic switching system, a control system, and a notch filter of a three-phase static voltage regulator according to the present invention.

【図2】 図1に示された制御システムのブロック図。[Fig. 2]   2 is a block diagram of the control system shown in FIG. 1. FIG.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年5月29日(2002.5.29)[Submission date] May 29, 2002 (2002.5.29)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図1】 [Figure 1]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ラジダ、ジャノス カナダ国、エル4ゼット・3ダブリュ4、 オンタリオ州、ミッシソーガ、ウィンデ ィ・ヒル・コート 5471 (72)発明者 デワン、シャシ カナダ国、エム8エックス・1ケー7、オ ンタリオ州、トロント、キング・ジョージ ス・ロード 18 (72)発明者 ウー、ルソン カナダ国、エム4ダブリュ・4シー3、オ ンタリオ州、エトビコーク、ツリービュ ー・ドライブ 126 (72)発明者 リー、ジアンピン カナダ国、エム8ブイ・3ジェイ9、オン タリオ州、エトビコーク、シックスティー ンス・ストリート 103−8 Fターム(参考) 5H750 AA02 BA01 BA05 CC03 CC04 CC06 CC12 CC14 CC16 DD25 DD26 FF03 FF05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ , CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K E, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG , ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, C N, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, EE, ES , FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, K R, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV , MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, S I, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA , UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Rajda, Janos             Canada, L4 Z / 3 W4,             Winde, Mississauga, Ontario             Lee Hill Court 5471 (72) Inventor Dewan, chassis             Canada, M8X, 1K7, O             King George, Toronto, Ntario             Su Road 18 (72) Inventor Wu, Luson             Canada, M4 W / 4 Sea 3, O             Tree View, Etobicoke, State of Antario             Drive 126 (72) Inventor Lee, Jiang Ping             Canada, M8V-3J9, ON             Sixty, Etobicoke, State of Tario             Nance Street 103-8 F-term (reference) 5H750 AA02 BA01 BA05 CC03 CC04                       CC06 CC12 CC14 CC16 DD25                       DD26 FF03 FF05

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力および出力を具備しているスタチック形電圧調整器にお
いて、 ブースタ1次巻線とブースタ2次巻線とを備え、ブースタ2次巻線は入力およ
び出力と直列に接続されて出力電圧を生成しているブースタ変成器と、 調整器1次巻線および調整器2次巻線を備え、調整器1次巻線は出力に電気的
に結合されている調整器変成器と、 調整器2次巻線とブースタ1次巻線との間に結合されてブースタ1次巻線に電
圧を供給する電子スイッチングシステムと、 入力電圧を感知する電圧センサと、スイッチングシステムに結合されて感知さ
れた入力電圧の変化に応答して出力電圧をスイッチングするゲートシステムとを
含んでいる制御システムと、 ブースタ変成器に結合されて出力電圧が切換えられたときブースタ変成器中に
誘起されるトランジェントを減少させるノッチフィルタとを具備しているスタチ
ック形電圧調整器。
1. A static voltage regulator having an input and an output, comprising a booster primary winding and a booster secondary winding, the booster secondary winding being connected in series with the input and the output. A booster transformer producing an output voltage, a regulator transformer having a regulator primary winding and a regulator secondary winding, the regulator primary winding electrically coupled to the output, An electronic switching system coupled between the regulator secondary winding and the booster primary winding to supply voltage to the booster primary winding, a voltage sensor for sensing the input voltage, and a sensing coupled to the switching system. A control system that includes a gate system that switches the output voltage in response to a change in the input voltage applied to the booster transformer and is induced in the booster transformer when the output voltage is switched. Static type voltage regulator that includes a notch filter to reduce that transients.
【請求項2】 前記電子スイッチングシステムは、導通期間を制御するため
のゲート入力部をそれぞれ備えている複数の電子スイッチと、電圧センサに結合
されて感知された入力電圧に応答してブースタ変成器に調整変成器から複数の電
圧レベルの1つを選択的に供給するゲート入力部を備えているゲートシステムを
具備し、 前記ゲートシステムは電子スイッチの非導通状態のスイッチの1つを閉じる前
に電子スイッチの導通しているスイッチの1つを開くように構成されている請求
項1記載のスタチック形電圧調整器。
2. The electronic switching system comprises a plurality of electronic switches each having a gate input for controlling a conduction period, and a booster transformer coupled to a voltage sensor and responsive to the sensed input voltage. A gate system having a gate input for selectively supplying one of a plurality of voltage levels from a regulation transformer, said gate system comprising: closing one of the non-conducting switches of the electronic switch. A static voltage regulator according to claim 1, wherein the static voltage regulator is arranged to open one of the conducting switches of the electronic switch.
【請求項3】 電圧センサは、入力電圧の瞬間的ピーク値を感知するように
構成され、ゲートシステムは感知されたピーク値の後の入力電圧1/4サイクル
導通している1つのスイッチを開くように構成されている請求項2記載のスタチ
ック形電圧調整器。
3. The voltage sensor is configured to sense the instantaneous peak value of the input voltage, and the gating system opens one switch conducting for 1/4 cycle of the input voltage after the sensed peak value. The static voltage regulator according to claim 2, which is configured as follows.
【請求項4】 電圧センサは、入力電圧の瞬間的ピーク値を感知するように
構成され、ゲートシステムは導通している1つのスイッチを通って流れる電流を
感知した後に非導通の1つのスイッチを閉じるように構成されている請求項2記
載のスタチック形電圧調整器。
4. The voltage sensor is configured to sense the instantaneous peak value of the input voltage, and the gate system senses the current flowing through the one switch that is conducting and then switches the one switch that is not conducting. The static voltage regulator according to claim 2, wherein the static voltage regulator is configured to be closed.
【請求項5】 ノッチフィルタは、導通している1つのスイッチが開かれた
後の第1の瞬間と非導通のスイッチが閉じられる前の第2の瞬間との間で発生す
る出力電圧の歪みを減少させるように構成されている請求項2記載のスタチック
形電圧調整器。
5. The notch filter causes distortion of the output voltage that occurs between a first moment after one conducting switch is opened and a second moment before the non-conducting switch is closed. 3. The static voltage regulator of claim 2 configured to reduce
【請求項6】 ノッチフィルタはブースタ1次巻線と並列に接続された直列
のRLCフィルタを含んでいる請求項5記載のスタチック形電圧調整器。
6. The static voltage regulator of claim 5 wherein the notch filter comprises a series RLC filter connected in parallel with the booster primary winding.
【請求項7】 前記複数の電子スイッチは、ブースタ1次巻線を選択的に短
絡するためにブースタ1次巻線と並列に接続された電子バールスイッチを備えて
いる請求項2記載のスタチック形電圧調整器。
7. The static type according to claim 2, wherein the plurality of electronic switches comprises an electronic bur switch connected in parallel with the booster primary winding for selectively short-circuiting the booster primary winding. Voltage regulator.
【請求項8】 調整器変成器2次巻線は複数の電圧タップを含み、前記各電
子スイッチはそれらタップの1つと接続され、タップは出力電圧を増加させるた
めの電圧ブーストタップと、出力電圧を減少させる電圧バックタップとを含んで
いる請求項2記載のスタチック形電圧調整器。
8. The regulator transformer secondary winding includes a plurality of voltage taps, each electronic switch being connected to one of the taps, the tap being a voltage boost tap for increasing the output voltage, and an output voltage. 3. A static voltage regulator as claimed in claim 2 including a voltage back tap for reducing.
【請求項9】 入力および出力を具備しているスタチック形電圧調整器にお
いて、 ブースタ1次巻線とブースタ2次巻線とを備え、ブースタ2次巻線は出力電圧
を生成するために入力および出力と直列に接続されているブースタ変成器と、 調整器1次巻線および調整器2次巻線を備え、調整器1次巻線は出力に電気的
に結合され、調整器2次巻線は複数の電圧タップを含み、それらのタップは出力
電圧を増加させるための電圧ブーストタップと、出力電圧を減少させる電圧バッ
クタップとを含んでいるている調整器変成器と、 導通期間を制御するためのゲート入力をそれぞれ備え、ブースタ1次巻線とブ
ースタ1次巻線に複数の電圧の1つを供給するために複数のタップのそれぞれと
の間に結合されている複数の電子スイッチを具備している電子スイッチングシス
テムと、 入力電圧を感知する電圧センサと、電圧センサに結合されて感知された入力電
圧の変化に応じて出力電圧をスイッチングするゲートシステムとを具備し,電子
スイッチの非導通の1つのスイッチが閉じられる前に電子スイッチの導通してい
る1つのスイッチを開くように構成されているている制御システムと、 ブースタ変成器に結合されて出力電圧が切換えられたときブースタ変成器中に
誘起されるトランジェントを減少させるノッチフィルタとを具備しているスタチ
ック形電圧調整器。
9. A static voltage regulator having an input and an output, comprising a booster primary winding and a booster secondary winding, the booster secondary winding providing an input and an output voltage for producing an output voltage. It includes a booster transformer connected in series with the output, a regulator primary winding and a regulator secondary winding, the regulator primary winding being electrically coupled to the output, and the regulator secondary winding. Includes a plurality of voltage taps, the taps including a voltage boost tap for increasing the output voltage, a voltage transformer tap including a voltage back tap for decreasing the output voltage, and a conduction period control. And a plurality of electronic switches each coupled to a booster primary winding and coupled to each of the plurality of taps to provide one of the plurality of voltages to the booster primary winding. is doing An electronic switching system, a voltage sensor for sensing an input voltage, and a gate system coupled to the voltage sensor for switching the output voltage in response to a change in the sensed input voltage are provided. A control system configured to open one conducting switch of the electronic switch before the switch is closed, and an induction in the booster transformer when the output voltage is switched when coupled to the booster transformer. And a notch filter for reducing transients caused by the static voltage regulator.
【請求項10】 電圧センサは、入力電圧の瞬間的ピーク値を感知するよう
に構成され、ゲートシステムは感知されたピーク値の後の入力電圧の1/4サイ
クル導通している1つのスイッチを開くように構成されている請求項9記載のス
タチック形電圧調整器。
10. The voltage sensor is configured to sense an instantaneous peak value of the input voltage, and the gating system includes a switch conducting for 1/4 cycle of the input voltage after the sensed peak value. The static voltage regulator according to claim 9, wherein the static voltage regulator is configured to open.
【請求項11】 電圧センサは、入力電圧の瞬間的ピーク値を感知するよう
に構成され、ゲートシステムは導通している1つのスイッチを通って流れる電流
が停止した後に非導通の1つのスイッチを閉じるように構成されている請求項9
記載のスタチック形電圧調整器。
11. The voltage sensor is configured to sense the instantaneous peak value of the input voltage, and the gate system turns on one switch that is non-conducting after the current flowing through the one switch that is conducting is stopped. 10. The device according to claim 9, which is configured to be closed.
The static voltage regulator described.
【請求項12】 前記ノッチフィルタはブースタ1次巻線と並列に接続され
ている直列のRLCフィルタを含んでいる請求項9記載のスタチック形電圧調整
器。
12. The static voltage regulator of claim 9, wherein the notch filter comprises a series RLC filter connected in parallel with the booster primary winding.
【請求項13】 前記複数の電子スイッチは、ブースタ1次巻線を選択的に
短絡するためにブースタ1次巻線と並列に接続された電子バールスイッチを備え
ている請求項9記載のスタチック形電圧調整器。
13. The static type of claim 9, wherein the plurality of electronic switches comprises an electronic bur switch connected in parallel with the booster primary winding to selectively short the booster primary winding. Voltage regulator.
【請求項14】 ブースタ1次巻線とブースタ2次巻線とを備え、ブースタ
2次巻線は出力電圧を生成するために入力および出力と直列に接続されているブ
ースタ変成器と、調整器1次巻線およびマルチタップ調整器2次巻線を備え、調
整器1次巻線は出力に電気的に結合されている調整器変成器と、ブースタ1次巻
線に電圧を供給するためにブースタ1次巻線と調整器2次巻線の各タップとの間
に結合されている複数の電子スイッチを具備している電子スイッチングシステム
とを具備している電圧調整器における出力電圧の制御方法において、 入力において電圧を感知し、 感知された値と予期された正常値との偏差を決定し、 導通しているスイッチの1つを開くことによって前記偏差から生じる出力電圧
の変化に対抗し、その後非導通のスイッチの1つを閉じるステップを含み、その
非導通の1つのスイッチは偏差にしたがって選択される電圧調整器における出力
電圧の制御方法。
14. A booster transformer comprising a booster primary winding and a booster secondary winding, the booster secondary winding connected in series with the input and the output to produce an output voltage, and a regulator. A primary transformer and a multi-tap regulator secondary winding, with the regulator primary winding electrically coupled to the output, and a transformer transformer for supplying voltage to the booster primary winding. Method of controlling output voltage in a voltage regulator comprising an electronic switching system comprising a plurality of electronic switches coupled between a booster primary winding and each tap of a regulator secondary winding To sense the voltage at the input, determine the deviation between the sensed value and the expected normal value, and counteract the change in output voltage resulting from said deviation by opening one of the conducting switches, Then the non-conduction A method of controlling an output voltage in a voltage regulator including the step of closing one of the switches, one switch of which is non-conducting is selected according to the deviation.
【請求項15】 感知するステップにおいては入力電圧の半サイクル毎に入
力電圧の瞬間的なピーク値を感知する請求項14記載の方法。
15. The method of claim 14, wherein the sensing step senses an instantaneous peak value of the input voltage every half cycle of the input voltage.
【請求項16】 対抗するステップは、ピークが感知された後の入力電圧の
1/4サイクル導通している1つのスイッチを開く請求項15記載の方法。
16. The method of claim 15, wherein the counteracting step opens a switch that is conducting for 1/4 cycle of the input voltage after the peak has been sensed.
【請求項17】 対抗するステップは、導通している1つのスイッチを通っ
て流れる電流が停止した後に非導通の1つのスイッチを閉じるステップを含んで
いる請求項15記載の方法。
17. The method of claim 15, wherein the counteracting step includes the step of closing the non-conducting switch after the current flowing through the conducting switch has stopped.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011250679A (en) * 2010-05-21 2011-12-08 Aeg Power Solutions Bv Ignition pulse distribution means, circuit arrangement for controlling power controller having the same, and power controller controlling method for implementing with circuit arrangement
RU2680146C1 (en) * 2018-06-07 2019-02-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Ac voltage regulator

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101895203A (en) * 2010-08-11 2010-11-24 北京清能华创科技有限公司 Alternating current voltage regulator
RU2510776C1 (en) * 2012-10-09 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Thyristor regulator of alternating voltage
RU2618115C1 (en) * 2015-11-18 2017-05-05 Александр Борисович Клавсуц Ac voltage normalizer

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3600664A (en) * 1970-01-20 1971-08-17 Gen Electric Overcurrent protection for solid-state voltage regulator
US3621374A (en) * 1970-04-16 1971-11-16 Gen Electric Voltage regulator with zero current static switching between taps for a regulator transformer
US3732486A (en) * 1971-12-29 1973-05-08 Gen Electric Electrical apparatus with thyristor circuit
US4286207A (en) * 1980-04-14 1981-08-25 Westinghouse Electric Corp. High-power AC voltage stabilizer
US4896092A (en) * 1988-10-12 1990-01-23 Power Distribution, Inc. Voltage regulator for AC single phase and three phase systems

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011250679A (en) * 2010-05-21 2011-12-08 Aeg Power Solutions Bv Ignition pulse distribution means, circuit arrangement for controlling power controller having the same, and power controller controlling method for implementing with circuit arrangement
RU2680146C1 (en) * 2018-06-07 2019-02-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Ac voltage regulator

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