專利名稱：電源電路及使用該電源電路的電動機(jī)驅(qū)動裝置和冷凍設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源電路及使用該電源電路的電動機(jī)驅(qū)動裝置和冷凍設(shè)備，特別是涉 及適用于利用開關(guān)動作進(jìn)行單相交流電源的功率因數(shù)改善、或高次諧波電流抑制的電源電 路以及使用該電源電路的電動機(jī)驅(qū)動裝置和冷凍設(shè)備。
背景技術(shù)：
進(jìn)行單相交流電源的功率因數(shù)改善、或高次諧波電流抑制的電源電路被廣泛使 用。其中使用由電抗器和開關(guān)元件及二極管構(gòu)成的升壓斬波電路的電源電路因?yàn)殡娐方Y(jié)構(gòu) 和控制結(jié)構(gòu)簡單，所以被用作不需要向電源再生的逆變設(shè)備(空氣調(diào)節(jié)器、熱泵式熱水器 等)的電源電路。提出了很多使用了升壓斬波電路的功率因數(shù)改善方法、或高次諧波電流抑制方 法。專利文獻(xiàn)1所代表的方式是使用了上述升壓斬波電路的電源電路的控制方式中 最一般的方法之一，根據(jù)電源電壓相位或波形生成成為的基準(zhǔn)的正弦波電流指令波形，并 使用電流控制環(huán)將輸入電流控制為正弦波狀的方式。因此，本方式需要電源電壓檢測電路 或電流控制結(jié)構(gòu)，并且電路及控制結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜。作為使電路及控制結(jié)構(gòu)簡單化的方式，提出了專利文獻(xiàn)2。本方式是不檢測成為基 準(zhǔn)的正弦波電流指令波形或電源相位，把輸入電流波形控制為正弦波狀的方式、是不需要 上述電源電壓檢測電路或電流控制結(jié)構(gòu)的方式。具體來講，是使用了如下原理的方式如果升壓斬波電路的開關(guān)元件的導(dǎo)通率d 用公式(1)表示，則輸入電流為公式(2)那樣(將本方式稱為I-KpiS控制方式)。d = I-Kp · I is I …(1)(在此，1:100%導(dǎo)通率，Kp 電流控制增益，is 輸入電流(瞬時值))
權(quán)利要求
1.一種電源電路，其具有將交流電源轉(zhuǎn)換為直流的整流電路和平滑電路，并具備使用 由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件、電感以及二極管構(gòu)成的升壓斬波電路來控制 從所述交流電源流入的輸入電流的控制單元，該電源電路的特征在于，在流過所述輸入電流瞬時值的峰值附近或者峰值以后的電流的期間，開始所述開關(guān)元 件的初始的開關(guān)動作。
2.一種電源電路，其具有將交流電源轉(zhuǎn)換為直流的整流電路和平滑電路，還具備升 壓斬波電路，由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件、電感以及二極管構(gòu)成；輸入電流 信息生成單元，其生成從所述交流電源流入的輸入電流信息；以及控制單元，其求出所述輸 入電流信息與設(shè)定的系數(shù)的乘積，至少根據(jù)該乘積生成用于規(guī)定所述開關(guān)元件的動作的所 述導(dǎo)通率信號，該電源電路的特征在于，在流過所述輸入電流瞬時值的峰值附近或者峰值以后的電流的期間，開始所述開關(guān)元 件的初始的開關(guān)動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源電路，其特征在于，具備檢測所述平滑電路兩端的電壓，即直流電壓脈動成分的直流電壓脈動成分檢測單 元，把所述直流電壓脈動成分檢測單元檢測到的直流電壓脈動成分的符號變化點(diǎn)或脈動成 分為正的期間作為流過所述輸入電流瞬時值的峰值附近或峰值以后的電流的期間，開始所 述開關(guān)元件的初始的開關(guān)動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源電路，其特征在于，具備計算所述輸入電流的大小的運(yùn)算單元、以及比較所述輸入電流的大小和所述輸入 電流瞬時值的比較單元，把所述輸入電流瞬時值大于所述輸入電流的大小的期間作為流過 所述輸入電流瞬時值的峰值附近或峰值以后的電流的期間，開始所述開關(guān)元件的初始的開關(guān)動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源電路，其特征在于，所述輸入電流的大小使用所述輸入電流瞬時值的平均值、等效值或?qū)λ鲚斎腚娏魉?時值經(jīng)過濾波處理后的值乘以預(yù)定的系數(shù)而得到的值中的某一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源電路，其特征在于，具備檢測所述交流電源的電源電壓相位的單元，把所述電源電壓相位為預(yù)定的相位的 時間作為流過所述輸入電流瞬時值的峰值附近或峰值以后的電流的期間，開始所述開關(guān)元 件的初始的開關(guān)動作。
7.一種電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求2所述的電源電路，作為該電源電路的負(fù)載連接電動機(jī)和驅(qū)動所述電 動機(jī)的逆變電路，并具備根據(jù)所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速或負(fù)載狀態(tài)來變更所述系數(shù)的系數(shù)變更單元。
8.—種冷凍設(shè)備，其特征在于，把權(quán)利要求7所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置用于驅(qū)動冷凍設(shè)備的壓縮機(jī)驅(qū)動用電動機(jī)。
9.一種模塊，其特征在于，具備權(quán)利要求1或2所述的電源電路；作為該電源電路的負(fù)載驅(qū)動電動機(jī)的逆變電路； 以及控制該逆變電路和所述電源電路的控制電路，并使所述電源電路、所述逆變電路以及 所述控制電路成為一體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，在所述開關(guān)元件進(jìn)行初始的開關(guān)動作時，開關(guān)頻率為比通常的開關(guān)頻率高的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，在流過所述輸入電流瞬時值的峰值附近或峰值以后的電流的期間開始所述開關(guān)元件 的初始的開關(guān)動作，并且開關(guān)頻率為比通常的開關(guān)頻率高的值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，在所述交流電源的電壓的半周期的后半部分開始所述開關(guān)元件的初始的開關(guān)動作。
13.一種電源電路，具有將交流電源轉(zhuǎn)換為直流的整流電路和平滑電路，并且具備使用 由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件、電感以及二極管構(gòu)成的升壓斬波電路來控制 從所述交流電源流入的電流的控制單元，具有至少在輸入電流的峰值附近暫時停止所述開 關(guān)動作的控制模式，該電源電路的特征在于，從流過所述輸入電流的峰值附近或峰值以后的電流的期間開始所述開關(guān)元件的初始 的開關(guān)動作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電源電路以及使用該電源電路的電動機(jī)驅(qū)動裝置和冷凍設(shè)備。本發(fā)明的課題在于防止在使用了升壓斬波電路的電源電路中開關(guān)動作開始時的過電流。為了解決上述課題，在本發(fā)明中，在使用了升壓斬波電路的電源電路中，在電源周期的半周期在一次輸入電路的峰值附近開始開關(guān)動作。作為一個具體的手段，檢測直流電壓脈動成分，在直流電壓脈動成分為“正”的時刻開始開關(guān)動作。作為其它的手段，把輸入電流瞬時值和與輸入電流的大小成比例的值例如有效值等進(jìn)行比較，在輸入電流瞬時值超過了與輸入電流的大小成比例的值的期間開始開關(guān)動作。
文檔編號H02M1/32GK102097958SQ201010589350
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者伊藤佳樹, 前田大輔, 能登原保夫 申請人:株式會社日立制作所