特開2022-191924IP Force 特許公報全文掲載

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技術分野

容量性負荷を駆動する電源装置に関するものである。

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】電圧を任意に制御でき、且つ正負の電流を流すことのできる安全性の高い電源装置を提供する。
【解決手段】出力電圧Ｖｏｕｔ１を出力する第１電源部２と、第１電源部２からの直流電圧によって充電される入力コンデンサＣｉｎを備え、ブリッジ接続されたＨｉ側スイッチング素子３１及びＬｏｗ側スイッチング素子３２のオンオフ動作によって入力コンデンサＣｉｎの直流電圧を交流電圧に変換して容量性負荷ＣＬに供給し、交流電圧の下降時に容量性負荷ＣＬに充電された電荷を回生電流Ｉｒｅとして入力コンデンサＣｉｎに回生する共振型の第２電源部３と、を備え、第１電源部２は、第２電源部３よりも小さな電流容量で構成されていると共に、第１電源部２が過電流保護を開始する過電流閾値Ｉ＿ｏｃ１は、第２電源部３が過電流保護を開始する過電流閾値Ｉ＿ｏｃ２よりも低い値に設定されている。
【選択図】図１

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、出力段がブリッジ構成の電源装置は、大電力電源（例えば、特許文献１の電源装置は、誘導加熱、誘電加熱及びプラズマ励起により、材料の処理をする無線周波数帯域を想定している）として採用されることが多く、そのままでは、誘電エラストマアクチュエータの駆動に適していない。すなわち、誘電エラストマアクチュエータは、ハプティクス分野等で人体に触れる装置、商品をつかむ装置等の用途に用いられることが想定されている。従って、誘電エラストマアクチュエータを駆動する電源装置には、安全性が重要視される。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明に係る電源装置は、の目的を達成するため、次のように構成される。 本発明に係る電源装置は、容量性負荷を駆動する電源装置であって、直流電圧を出力する第１電源部と、前記第１電源部からの直流電圧によって充電される入力コンデンサを備え、ブリッジ接続されたスイッチング素子のオンオフ動作によって前記入力コンデンサの直流電圧を交流電圧に変換して前記容量性負荷に供給し、前記交流電圧の下降時に前記・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の電源装置は、容量性負荷が短絡故障した場合や第２電源部が故障しても、容量性負荷に流れる負荷電流は自動的に小さな値に抑制され、安全性が確保されるという効果を奏する。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明に係る電源装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図2】 図１に示す第１電流制御部及び第２電流制御部による過電流保護特性を示す図である。
【図3】 図１に示す第２電源部による正弦波出力時の波形図である。
【図4】 図１に示す第２電源部による正弦波出力時の波形図である。
【図5】 図１に示すＨｉ側スイッチング素子及びＬｏｗ側スイッチング素子のオンオフ状態と、容量性負荷を充放電する電流経路を示す図である。
【図6】 図１に示す第２電源部による正弦波出力時の波形図である。
【図7】 図１に示す容量性負荷が短絡故障時の等価回路図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

１ 電源装置 ２ 第１電源部 ３ 第２電源部 ４ 逆流防止ダイオード ２１ トランス ２２ スイッチング素子 ２３ 出力整流平滑回路 ２４ 第１電圧制御回路 ２５ 第１電流制御回路 ２６ ドライバ ３１ Ｈｉ側スイッチング素子 ３２ Ｌｏｗ側スイッチング素子 ３３ 第２電圧制御回路 ３４ 第２電流制御回路 ３５ Ｈｉ／Ｌｏｗドライバ ＣＬ 容量性負荷 Ｃｉｎ 入力コンデンサ Ｃｏｕｔ 出力コンデンサ Ｄ１ ：整流ダイオード ＤＨ、ＤＬ ダイオード Ｅ 直流電源 Ｌ１ リアクトル Ｒ１、Ｒ２ 抵抗

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