專利名稱：電力控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電力控制裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及驅(qū)動負(fù)載的驅(qū)動電路的電力控制裝置。
背景技術(shù)：
[0002]近些年，在負(fù)載(電機(jī)等)的驅(qū)動裝置中，廣泛使用過電流保護(hù)電路，該過電流保護(hù) 電路檢測流向驅(qū)動電路(逆變電路等)以及負(fù)載的過電流，對驅(qū)動電路的電路元件、負(fù)載等 進(jìn)行過電流保護(hù)(例如專利文獻(xiàn)I)。[0003]另外，也存在不檢測流向驅(qū)動電路以及負(fù)載的過電流的限制，而檢測驅(qū)動電路以 及負(fù)載消耗的電力，能夠進(jìn)行恒定的過功率保護(hù)的開關(guān)電源(例如專利文獻(xiàn)2)。[0004]專利文獻(xiàn)I中記載了對電樞電流的瞬時變化引起的過負(fù)荷進(jìn)行保護(hù)的電動機(jī)用 過負(fù)荷保護(hù)裝置的發(fā)明。專利文獻(xiàn)I記載的發(fā)明進(jìn)行下述控制，即檢測流向電動機(jī)I的電 流，當(dāng)該電流檢測信號超過基準(zhǔn)信號時，使電樞電流為零，或者限制為限制值以下。[0005]專利文獻(xiàn)2記載了能夠抑制交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩的脈動的低成本的控制裝置(開關(guān) 電源)的發(fā)明。[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開平9 - 009672號公報[0007]專利文獻(xiàn)2 日本特開2009 - 038854號公報[0008]專利文獻(xiàn)I記載的發(fā)明在限制輸入電流，進(jìn)行過電流保護(hù)方面有效。但是存在不 能夠進(jìn)行過功率保護(hù)這一課題。專利文獻(xiàn)2記載的發(fā)明能夠進(jìn)行過功率保護(hù)，但無論輸入 電壓為何值，都按照以恒定的電力保護(hù)的方式進(jìn)行控制。由此，存在下述顧慮，即當(dāng)電壓低 時流過大電流，因該大電流引起電路部件損傷、導(dǎo)致故障。實用新型內(nèi)容[0009]于是，本實用新型的課題在于提供能夠進(jìn)行驅(qū)動電路的過電流保護(hù)、過電壓保護(hù) 和過功率保護(hù)的電力控制裝置。[0010]為了解決上述課題，如以下所述那樣構(gòu)成了電力控制裝置。[0011]即，本實用新型的電力控制裝置具備驅(qū)動電路，其與直流電源連接而被施加第I 電壓，并向外部負(fù)載供給電力；電流檢測電路，其將流向所述驅(qū)動電路的電流轉(zhuǎn)換為與該電 流相當(dāng)?shù)牡?電壓并進(jìn)行檢測；以及電流電壓控制部，其控制該驅(qū)動電路。電流電壓控制部 的特征在于，生成基準(zhǔn)電壓，并基于與所述第2電壓比較的結(jié)果來控制所述驅(qū)動電路，以便 使該驅(qū)動電路在與所述第I電壓對應(yīng)的所希望的電流下動作，該基準(zhǔn)電壓與施加所述第I 電壓時的流向所述驅(qū)動電路的電流的限制值相當(dāng)。[0012]對于其他的單元，在用于實施本實用新型的方式中進(jìn)行說明。[0013]根據(jù)本實用新型，能夠提供可進(jìn)行驅(qū)動電路的過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)和過功率 保護(hù)的電力控制裝置。


[0014]圖1是表示本實施方式的電力控制裝置的概要的構(gòu)成圖。[0015]圖2是表示本實施方式的基準(zhǔn)電壓生成部的詳細(xì)的動作的流程圖。[0016]圖3是表示本實施方式中的輸入電壓和輸入電流限制值的關(guān)系的曲線圖。[0017]圖4是表示變形例的輸入電壓和輸入電流限制值的關(guān)系的曲線圖。[0018]附圖標(biāo)記的說明如下[0019]10:電力控制裝置；11 :直流電源；[0020]12 :逆變電路(驅(qū)動電路)； 13:電機(jī)(外部負(fù)載)；[0021]20:電流電壓控制部；[0022]21 :輸入電流檢測電路(電流檢測電路)；[0023]22 :輸入電壓檢測電路(電壓檢測電路)；[0024]30 :基準(zhǔn)電壓生成部；31 :存儲部；[0025]32 A/D轉(zhuǎn)換器；33 :基準(zhǔn)電壓設(shè)定部；[0026]34 D/A 轉(zhuǎn)換器；[0027]40 :逆變電路控制部(驅(qū)動電路控制部)；41 比較器；42 =PWM生成部；[0029]44:驅(qū)動控制部；Q5 :開關(guān)元件(開關(guān)部)；[0030]Vcc :輸入電壓(第I電壓)；Vcc2 :輸入電壓；[0031]Vref:基準(zhǔn)電壓；Iin :輸入電流；[0032]Vin2 :電壓(第2電壓)； Imax :輸入電流限制值。
具體實施方式
[0033]以下，參照附圖，對用于實施本實用新型的方式進(jìn)行詳細(xì)說明。[0034]本實施方式的構(gòu)成[0035]圖1是表示本實施方式的電力控制裝置10的概要的構(gòu)成圖。[0036](電力控制裝置10的整體構(gòu)成)[0037]電力控制裝置10具有逆變電路12 (驅(qū)動電路)、電流電壓控制部20、輸入電流檢測電路21 (電流檢測電路)以及輸入電壓檢測電路22 (電壓檢測電路)。[0038]電力控制裝置10向電機(jī)13 (外部負(fù)載)供給電力來進(jìn)行驅(qū)動。[0039]電力控制裝置10的正極側(cè)輸入端子與直流電源11的正極側(cè)連接，電力控制裝置 10的負(fù)極側(cè)輸入端子與直流電源11的負(fù)極側(cè)連接，輸入電壓Vcc施加于該正極側(cè)輸入端子和負(fù)極側(cè)輸入端子之間。電力控制裝置10的2個交流輸出端子與電機(jī)13 (外部負(fù)載)連接來施加交流電壓，從而供給驅(qū)動電力來進(jìn)行驅(qū)動。[0040]直流電源11例如是恒壓源，向電力控制裝置10施加規(guī)定的電壓。[0041]直流電源11的正極側(cè)與逆變電路12的正極側(cè)輸入端子和輸入電壓檢測電路22 的正極側(cè)輸入端子連接。直流電源11的負(fù)極側(cè)與輸入電壓檢測電路22的負(fù)極側(cè)輸入端子連接，且經(jīng)由輸入電流檢測電路21與逆變電路12的負(fù)極側(cè)輸入端子連接。直流電源11向逆變電路12的正極側(cè)輸入端子和負(fù)極側(cè)輸入端子之間，以及輸入電壓檢測電路22的正極側(cè)輸入端子和負(fù)極側(cè)輸入端子之間施加規(guī)定的電壓。[0042]逆變電路12 (驅(qū)動電路)通過向電機(jī)13 (外部負(fù)載)施加交流電壓來供給驅(qū)動電力。對于構(gòu)成逆變電路12的各要素，在后述的逆變電路12的構(gòu)成中進(jìn)行說明。[0043]逆變電路12的正極側(cè)輸入端子與直流電源11的正極側(cè)連接，負(fù)極側(cè)輸入端子經(jīng) 由輸入電流檢測電路21與直流電源11的負(fù)極側(cè)連接，輸入電壓Vcc (第I電壓)被施加于 該正極側(cè)輸入端子和負(fù)極側(cè)輸入端子之間。逆變電路12的4個控制輸入端子與電流電壓 控制部20的輸出端子連接，4個控制輸入端子被輸入驅(qū)動控制信號。另外，逆變電路12的 2個交流輸出端子與電機(jī)13 (外部負(fù)載)連接，向電機(jī)13 (外部負(fù)載)施加交流電壓，從而 供給驅(qū)動電力。[0044]輸入電壓檢測電路22將輸入電壓Vcc轉(zhuǎn)換為輸入電壓Vcc2，使其為后述的A/D (Analog to Digital :模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換器32的最大允許電壓以下。[0045]輸入電壓檢測電路22的正極側(cè)輸入端子與直流電源11的正極側(cè)連接，輸入電壓 檢測電路22的負(fù)極側(cè)輸入端子與直流電源11的負(fù)極側(cè)連接，來檢測施加在該正極側(cè)輸入 端子和負(fù)極側(cè)輸入端子之間的輸入電壓Vcc。另外，輸入電壓檢測電路22的輸出端子與電 流電壓控制部20的一輸入端子連接,來向電流電壓控制部20輸出輸入電壓Vcc2。輸入電 壓檢測電路22例如是由串聯(lián)連接于直流電源11的正極側(cè)和負(fù)極側(cè)之間的2個電阻構(gòu)成的 電阻分壓電路，將直流電源11的正極側(cè)和負(fù)極側(cè)之間的輸入電壓Vcc轉(zhuǎn)換為與該輸入電壓 Vcc成正比例的輸入電壓Vcc2并進(jìn)行輸出。[0046]輸入電流檢測電路21在直流電源11的負(fù)極側(cè)和逆變電路12的負(fù)極側(cè)之間串聯(lián) 連接，檢測流向逆變電路12的輸入電流I in。[0047]輸入電流檢測電路21的2個輸入端子在直流電源11的負(fù)極側(cè)和逆變電路12的 負(fù)極側(cè)之間串聯(lián)連接，流向逆變電路12的輸入電流Iin流向2個輸入端子之間。輸入電流 檢測電路21的輸出端子與電流電壓控制部20的另一輸入端子連接，檢測與輸入電流Iin 相當(dāng)?shù)碾妷篤in2 (第2電壓)并輸出。輸入電流檢測電路21例如是在直流電源11的負(fù)極 側(cè)和逆變電路12的負(fù)極側(cè)之間串聯(lián)連接的分流電阻。這里，將該分流電阻的兩端電壓差除 以該分流電阻的電阻值得出的值作為輸入電流Iin。即，輸入電流檢測電路21將流向逆變 電路12的輸入電流Iin轉(zhuǎn)換為與該輸入電流Iin相當(dāng)?shù)碾妷篤in2并輸出。[0048]電流電壓控制部20輸出規(guī)定的驅(qū)動控制信號，來控制逆變電路12的動作，并且基 于施加于逆變電路12的輸入電壓Vcc和流向逆變電路12的輸入電流I in，來進(jìn)行逆變電路 12的過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)以及過功率保護(hù)。對于構(gòu)成電流電壓控制部20的各要素，在 后述的電流電壓控制部20的構(gòu)成中進(jìn)行說明。[0049]電流電壓控制部20的一輸入側(cè)與輸入電壓檢測電路22的輸出端子連接，被施加 對輸入電壓Vcc進(jìn)行分壓所得到的輸入電壓Vcc2。電流電壓控制部20的另一輸入側(cè)與輸 入電流檢測電路21的輸出端子連接，被施加與輸入電流Iin相當(dāng)?shù)碾妷篤in2。電流電壓控 制部20的4個輸出端子與逆變電路12的4個控制端子連接，輸出控制逆變電路12的規(guī)定 的驅(qū)動控制信號，以使其在與該輸入電壓Vcc對應(yīng)的所希望的電流以下動作。[0050]電機(jī)13 (外部負(fù)載)被逆變電路12 (驅(qū)動電路)驅(qū)動。[0051]電機(jī)13連接逆變電路12的2個交流輸出端子，通過施加于該交流輸出端子的交 流電壓來供給驅(qū)動電力進(jìn)行驅(qū)動。[0052](逆變電路12的構(gòu)成)[0053]逆變電路12具有4個開關(guān)元件Ql Q4。[0054]各開關(guān)元件Ql Q4例如是FET (Field Effect Transistor :場效應(yīng)晶體管),通 過對作為控制端子的柵極端子施加H電平或者L電平信號，來控制作為2個輸入端子的漏 極端子和源極端子之間的導(dǎo)通。另外，開關(guān)元件Ql Q4分別根據(jù)施加于各控制端子的規(guī) 定的驅(qū)動控制信號來進(jìn)行開關(guān)動作，向與交流輸出端子連接的電機(jī)13 (負(fù)載)施加交流電 壓來進(jìn)行驅(qū)動。[0055]串聯(lián)連接開關(guān)元件Q1、Q2而成的第I開關(guān)橋臂和串聯(lián)連接開關(guān)元件Q3、Q4而成的 第2開關(guān)橋臂分別并聯(lián)連接于逆變電路12的正極輸入端子和負(fù)極輸入端子之間。各開關(guān) 元件Ql Q4的控制端子分別與電流電壓控制部20的4個輸出端子連接，被輸入規(guī)定的驅(qū) 動控制信號。而且，開關(guān)元件Ql、Q2之間的節(jié)點和開關(guān)元件Q3、Q4之間的節(jié)點是逆變電路 12的2個交流輸出端子，分別與電機(jī)13連接，向該電機(jī)13施加交流電壓。[0056](電流電壓控制部20的構(gòu)成)[0057]電流電壓控制部20具有基準(zhǔn)電壓生成部30、比較器41、逆變電路控制部40和電 PlRl0[0058]基準(zhǔn)電壓生成部30以對輸入電壓Vcc進(jìn)行分壓得到的輸入電壓Vcc2為基準(zhǔn)，生 成基準(zhǔn)電壓Vref并輸出。這里，基準(zhǔn)電壓Vref是與根據(jù)輸入電壓Vcc被控制的輸入電流 Iin的最大值相當(dāng)?shù)碾妷褐?。對于?gòu)成基準(zhǔn)電壓生成部30的各要素，在后述的基準(zhǔn)電壓生 成部30的構(gòu)成中進(jìn)行說明。[0059]基準(zhǔn)電壓生成部30與輸入電壓檢測電路22的輸出端子連接，被輸入輸入電壓 Vcc2?；鶞?zhǔn)電壓生成部30的輸出端子與比較器41的非反向輸入端子連接，輸出基準(zhǔn)電壓 Vref0[0060]比較器41在施加于反向輸入端子的電壓Vin2比施加于非反向輸入端子的基準(zhǔn)電 壓Vref大的情況下，從輸出端子輸出L電平信號(停止信號)，來使逆變電路控制部40停止， 在此外的情況下，輸出H電平信號。即，比較器41對基準(zhǔn)電壓Vref和電壓Vin2進(jìn)行比較， 在電壓Vin2比基準(zhǔn)電壓Vref大的情況下，輸出L電平信號(停止信號)。[0061]比較器41的非反向輸入端子與基準(zhǔn)電壓生成部30的輸出端子連接，被施加基準(zhǔn) 電壓Vref，反向輸入端子與輸入電流檢測電路21的輸出端子連接，被施加電壓Vin2。比較 器41的輸出端子與逆變電路控制部40連接，基于規(guī)定條件輸出停止信號。[0062]而且，在比較器41的非反向輸入端子和輸出端子之間連接有電阻R1。比較器41 通過電阻Rl進(jìn)行施密特觸發(fā)動作，當(dāng)施加于反向輸入端子的電壓Vin2和施加于非反向輸 入端子的基準(zhǔn)電壓Vref接近時，抑制輸出的信號頻繁地從H電平變化為L電平(停止信號)。[0063]逆變電路控制部40在比較器41輸入了 L電平信號(停止信號)時，按照停止逆變 電路12向電機(jī)13的電力供給的方式進(jìn)行控制。對于構(gòu)成逆變電路控制部40的各要素，在 后述的逆變電路控制部40的構(gòu)成中進(jìn)行說明。[0064]逆變電路控制部40的輸入端子與比較器41的輸出端子連接，基于規(guī)定條件被輸 入停止信號。逆變電路控制部40的4個輸出端子與逆變電路12的控制端子連接，輸出規(guī) 定的驅(qū)動控制信號。[0065](基準(zhǔn)電壓生成部30的構(gòu)成)[0066]基準(zhǔn)電壓生成部30具有存儲部31、A/D (Analog to Digital :模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn) 換器32、基準(zhǔn)電壓設(shè)定部33以及D/A (Digital to Analog :數(shù)字到模擬)轉(zhuǎn)換器34。[0067]存儲部31 例如是 ROM (Read Only Memory :只讀存儲器)、RAM (Random Access Memory :隨機(jī)存儲器)等，存儲規(guī)定的轉(zhuǎn)換表，該規(guī)定的轉(zhuǎn)換表表不用于基于輸入電壓Vcc2 生成基準(zhǔn)電壓Vref的兩者的對應(yīng)關(guān)系。[0068]存儲部31以能夠從基準(zhǔn)電壓設(shè)定部33讀取的方式連接。[0069]A/D轉(zhuǎn)換器32將作為模擬信號的輸入電壓Vcc2轉(zhuǎn)換為第I數(shù)字值。[0070]基準(zhǔn)電壓生成部30的輸入側(cè)是該A/D轉(zhuǎn)換器32的輸入側(cè)，與輸入電壓檢測電路 22的輸出端子連接，被施加輸入電壓Vcc2。A/D轉(zhuǎn)換器32的輸出側(cè)與基準(zhǔn)電壓設(shè)定部33 連接，輸出與對輸入電壓Vcc進(jìn)行分壓而得的輸入電壓Vcc2相當(dāng)?shù)牡贗數(shù)字值。即，A/D轉(zhuǎn) 換器32輸出與輸入電壓Vcc相當(dāng)?shù)牡贗數(shù)字值。[0071]基準(zhǔn)電壓設(shè)定部33基于存儲部31保存的規(guī)定的轉(zhuǎn)換表，將與輸入電壓Vcc2相當(dāng) 的第I數(shù)字值轉(zhuǎn)換為與基準(zhǔn)電壓Vref相當(dāng)?shù)牡?數(shù)字值。由于輸入電壓Vcc和輸入電壓 Vcc2成正比例，所以該第I數(shù)字值實際上也與輸入電壓Vcc相當(dāng)。[0072]基準(zhǔn)電壓設(shè)定部33的輸入側(cè)與A/D轉(zhuǎn)換器32的輸出側(cè)連接，被輸入第I數(shù)字值。 基準(zhǔn)電壓設(shè)定部33的輸出側(cè)與D/A轉(zhuǎn)換器34的輸入側(cè)連接，輸出第2數(shù)字值。而且，基準(zhǔn) 電壓設(shè)定部33按照可以讀取的方式與存儲部31連接。[0073]D/A轉(zhuǎn)換器34將輸入的第2數(shù)字值轉(zhuǎn)換為作為模擬電壓信號的基準(zhǔn)電壓Vref，并 從輸出端子輸出。[0074]D/A轉(zhuǎn)換器34的輸入側(cè)與基準(zhǔn)電壓設(shè)定部33的輸出側(cè)連接，被輸入第2數(shù)字值。 D/A轉(zhuǎn)換器34的輸出端子是該基準(zhǔn)電壓生成部30的輸出側(cè)，與比較器41的非反向輸入端 子連接，輸出基準(zhǔn)電壓Vref。[0075](逆變電路控制部40的構(gòu)成)[0076]逆變電路控制部40具有PWM (Pulse Width Modulation :脈沖寬度調(diào)制)生成部 42、開關(guān)元件Q5 (開關(guān)部)以及驅(qū)動控制部44。[0077]PWM生成部42生成并輸出具有規(guī)定的占空比的PWM信號。PWM生成部42的輸出 側(cè)與開關(guān)元件Q5的輸入端子連接，輸出PWM信號。[0078]開關(guān)元件Q5例如是FET (Field Effect Transistor.場效應(yīng)晶體管),在向作為 控制端子的柵極端子施加了 L電平信號(停止信號)時，切斷作為輸入端子的源極端子和作 為輸出端子的漏極端子之間的導(dǎo)通。[0079]開關(guān)元件Q5的輸入端子與PWM生成部42的輸出側(cè)連接，被輸入PWM信號。開關(guān) 元件Q5的控制端子與比較器41的輸出端子連接，被輸入停止信號。開關(guān)元件Q5的輸出端 子與驅(qū)動控制部44連接，在未向控制端子輸入停止信號時輸出PWM信號。[0080]驅(qū)動控制部44根據(jù)輸入的PWM信號，分別向逆變電路12的4個控制端子輸出規(guī) 定的驅(qū)動控制信號。驅(qū)動控制部44按照逆變電路12輸出基于該PWM信號的占空比的交流 電壓的方式，決定規(guī)定的驅(qū)動控制信號的模式，并輸出至逆變電路12。即，將與PWM信號的 占空比對應(yīng)的規(guī)定的驅(qū)動控制信號的模式輸出至逆變電路12。[0081]驅(qū)動控制部44的輸入端子與開關(guān)元件Q5的輸出端子連接，被輸入PWM信號。驅(qū) 動控制部44的4個輸出端子分別與逆變電路12的4個控制端子連接，輸出規(guī)定的驅(qū)動控 制信號。[0082](本實施方式的動作)[0083]基于圖1，對電力控制裝置10的動作進(jìn)行說明。[0084]電力控制裝置10通過輸入電壓檢測電路22將直流電源11的正極側(cè)和負(fù)極側(cè)之 間的輸入電壓Vcc分壓成與輸入電壓Vcc成正比例的輸入電壓Vcc2,并輸出至基準(zhǔn)電壓生 成部30?；鶞?zhǔn)電壓生成部30將該輸入電壓Vcc2轉(zhuǎn)換成與輸入電壓Vcc2對應(yīng)的輸入電流 Iin的限制值(最大值)相當(dāng)?shù)碾妷?、即基?zhǔn)電壓Vref，并輸出至比較器41的非反向輸入端子。[0085]另一方面，電力控制裝置10通過輸入電流檢測電路21，將流向直流電源11的輸入 電流Iin高速地轉(zhuǎn)換為與輸入電流Iin相當(dāng)?shù)碾妷篤in2，并輸出至比較器41的反向輸入端子。[0086]電力控制裝置10利用比較器41對基準(zhǔn)電壓Vref和電壓Vin2進(jìn)行比較，當(dāng)電壓 Vin2比基準(zhǔn)電壓Vref大時，向逆變電路控制部40輸出L電平的停止信號。[0087]電力控制裝置10在通過逆變電路控制部40從比較器41輸入了 L電平的停止信 號時，使逆變電路12的負(fù)載驅(qū)動動作停止。由此，電機(jī)13停止驅(qū)動。[0088]若從比較器41輸出L電平的停止信號，則開關(guān)元件Q5成為截止?fàn)顟B(tài)。PWM生成部 42輸出的PWM信號被開關(guān)元件Q5切斷，不會被輸入至驅(qū)動控制部44。若驅(qū)動控制部44不 被輸入PWM信號，則停止向逆變電路12輸出驅(qū)動控制信號，作為替換，輸出切斷全部的開關(guān) 元件Ql Q4的導(dǎo)通的信號。逆變電路12停止開關(guān)元件Ql Q4的導(dǎo)通/截止控制，不會 向電機(jī)13供給驅(qū)動電力。[0089]在通常動作時，即與輸入電流I in相當(dāng)?shù)碾妷篤in2在基準(zhǔn)電壓Vref以下時，從比 較器41的輸出端子輸出H電平的信號。比較器41的輸出信號為L電平有效，所以此時不輸出停止信號。[0090]向開關(guān)元件Q5的控制端子施加作為比較器41的輸出信號的H電平，成為導(dǎo)通狀 態(tài)。此時，PWM生成部42輸出的PWM信號經(jīng)由開關(guān)元件Q5被輸入至驅(qū)動控制部44。驅(qū)動 控制部44基于PWM信號的占空比，對逆變電路12的開關(guān)元件Ql Q4進(jìn)行導(dǎo)通/截止控 制，來向電機(jī)13供給驅(qū)動電力。[0091]此外，在本實施方式的電力控制裝置10中，為了抑制與輸入電流Iin相當(dāng)?shù)碾妷?Vin2和基準(zhǔn)電壓Vref接近時的不穩(wěn)定的切換動作(開關(guān)動作)，使比較器41附加電阻Rl而 具有遲滯，來進(jìn)行施密特觸發(fā)動作。即，比較器41在輸出L電平信號時，向負(fù)方向微調(diào)基準(zhǔn) 電壓Vref，在輸出H電平的信號時，向正方向微調(diào)基準(zhǔn)電壓Vref。[0092]圖2是表示本實施方式的基準(zhǔn)電壓生成部30的詳細(xì)的動作的流程圖。[0093]當(dāng)開始處理時，在步驟SlO中，A/D轉(zhuǎn)換器32經(jīng)由輸入電壓檢測電路22，取得施加 于逆變電路12的輸入電壓Vcc。實際取得對輸入電壓Vcc進(jìn)行分壓而得的輸入電壓Vcc2 (模擬信號)。[0094]在步驟Sll中，A/D轉(zhuǎn)換器32將作為模擬信號的輸入電壓Vcc2轉(zhuǎn)換為第I數(shù)字值。[0095]在步驟S12中，基準(zhǔn)電壓設(shè)定部33基于存儲部31儲存的規(guī)定的轉(zhuǎn)換表，將第I數(shù) 字值轉(zhuǎn)換為與基準(zhǔn)電壓Vref相當(dāng)?shù)牡?數(shù)字值。[0096]在步驟S13中，基準(zhǔn)電壓設(shè)定部33將第2數(shù)字值通過D/A轉(zhuǎn)換器34轉(zhuǎn)換為基準(zhǔn) 電壓Vref (模擬信號)。[0097]在步驟S14中，D/A轉(zhuǎn)換器34向比較器41的非反向輸入端子輸出基準(zhǔn)電壓Vref (模擬信號)。若步驟S14的處理結(jié)束，則返回步驟SlO的處理，以下，重復(fù)步驟SlO S14的處理。[0098]基準(zhǔn)電壓生成部30例如由微型計算機(jī)構(gòu)成，從而能夠利用軟件來進(jìn)行步驟SlO S14的處理。此時，存儲部31中保存多個規(guī)定的轉(zhuǎn)換表，基準(zhǔn)電壓生成部30例如根據(jù)通常 模式和節(jié)能模式這樣的裝置的動作模式，來切換這些多個規(guī)定的轉(zhuǎn)換表。由此，基準(zhǔn)電壓生 成部30能夠進(jìn)行所希望的模式的過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)和過功率保護(hù)，來抑制電路元件 的破壞，或者/以及能夠進(jìn)行利用了過功率保護(hù)的節(jié)能動作。[0099]圖3是表不本實施方式的輸入電壓Vcc和輸入電流限制值Imax的關(guān)系的曲線圖。 橫軸表不輸入電壓Vcc,縱軸表不輸入電流限制值Imax。[0100]虛線A表示比較例中的進(jìn)行過功率保護(hù)時的輸入電壓Vcc和輸入電流限制值Imax 的關(guān)系。在該比較例中，以不超過規(guī)定消耗電力的方式，根據(jù)輸入電壓Vcc的變化，來變更 輸入電流限制值Imax。此時,輸入電壓Vcc和輸入電流限制值Imax成反比例的關(guān)系。當(dāng)輸 入電壓Vcc的值小時，輸入電流限制值Imax為大的值。因此，有可能引起逆變電路12或者 電機(jī)13的故障。[0101]實線B表示本實施方式的進(jìn)行過功率保護(hù)時的輸入電壓Vcc和輸入電流限制值 Imax的關(guān)系。當(dāng)輸入電壓Vcc為O Vl [V]時，以恒定的電流12進(jìn)行限制。當(dāng)輸入電壓 Vcc為Vl V2 [V]時，以恒定的電流Il進(jìn)行限制。[0102]例如，欲將最大電力限制為350 [W]的情況下，當(dāng)Vl = 50 [V]、V2 = 70 [V]時， 在輸入電壓Vcc為O 50 [V]的范圍內(nèi)，輸入電流限制值Imax為12 = 7 [A]。在輸入電 壓Vcc為50 70 [V]的范圍內(nèi)，輸入電流限制值Imax為Il = 5 [A]。輸入電流限制值 Imax能夠決定為不超過規(guī)定消耗電力即350 [W]，且反映了逆變電路12或者電機(jī)13的電 流限制值的值，可以同時進(jìn)行過功率保護(hù)和過電流保護(hù)。[0103](本實施方式的效果)[0104]在以上說明的本實施方式中，有以下的(A) (E)的效果。[0105](A)在本實施方式的電力控制裝置10中，具有簡易且廉價的電路構(gòu)成，并且能夠 設(shè)定為根據(jù)輸入電壓Vcc限制輸入電流I in,根據(jù)輸入電壓Vcc限制為所希望的最大電力的 方式進(jìn)行。由此，能夠控制為在低的輸入電壓Vcc時也不流過大的輸入電流Iin，所以能夠 實現(xiàn)避免因過電流引起的電路故障的過電流保護(hù)功能。[0106](B)在本實施方式的電力控制裝置10中，根據(jù)檢測出的輸入電壓Vcc決定電流限 制的基準(zhǔn)電壓Vref。由此，即便在電源電壓變動的情況下，也能夠靈活地進(jìn)行過電流保護(hù)。[0107](C)在本實施方式的電力控制裝置10中，根據(jù)輸入電壓Vcc限制輸入電流Iin，因 而能夠控制成為規(guī)定的消耗電力。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)避免不必要的電力的消耗的節(jié)能功能。[0108](D)將本實施方式的電力控制裝置10應(yīng)用于驅(qū)動電機(jī)13的裝置，例如應(yīng)用于空 調(diào)、風(fēng)扇等，安裝由電流電壓控制部20等執(zhí)行的根據(jù)電流和電壓(電力)進(jìn)行/不進(jìn)行動作 的電力控制功能，在規(guī)定的“節(jié)能模式”時，通過進(jìn)行該電力控制功能，能夠容易地實現(xiàn)節(jié)能 模式的功能。[0109](E)在本實施方式的電力控制裝置10中，大多數(shù)情況下，由作為恒壓源的直流電 源11供給的輸入電壓Vcc的時間的變動與輸入電流Iin的時間的變動相比緩慢。基于該緩慢變動的作為模擬值的輸入電壓Vcc，通過基準(zhǔn)電壓生成部30暫且轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，經(jīng)由 數(shù)字處理輸出作為模擬值的基準(zhǔn)電壓Vref。向數(shù)字值的轉(zhuǎn)換和處理中伴隨規(guī)定的延遲，但 由于輸入電壓Vcc的時間的變動緩慢，所以不會成為問題。由此，利用模擬電路檢測時間變 動大的輸入電流I in，并轉(zhuǎn)換為與其相當(dāng)?shù)碾妷篤in2，在利用模擬電路對該電壓Vin2和基 準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較的簡單的電路構(gòu)成中，能夠高速地實現(xiàn)過電流保護(hù)和過功率保護(hù)。另 外，將作為模擬值的輸入電壓Vcc暫時轉(zhuǎn)換為數(shù)字值后，通過邏輯處理轉(zhuǎn)換為與基于輸入 電壓Vcc的基準(zhǔn)電壓Vref相當(dāng)?shù)臄?shù)字值，所以能夠增高基準(zhǔn)電壓Vref的設(shè)定的自由度，且 能夠容易作成/變更轉(zhuǎn)換表。[0110](變形例)[0111]本實用新型不限于上述實施方式，在不脫離本實用新型的主旨的范圍內(nèi)，能夠?qū)?施變更。作為該利用方式、變形例，例如有以下的(a) (f)的例子。[0112](a)本實用新型的電力控制所涉及的輸入電壓Vcc和輸入電流限制值Imax的關(guān)系 不限于圖3，例如，如后述的圖4所示，能夠根據(jù)需要進(jìn)行各種過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、過 功率保護(hù)的組合，能夠抑制電路兀件的破壞。[0113]圖4 (a) (C)是表示變形例的輸入電壓Vcc和輸入電流限制值Imax的關(guān)系的 曲線圖。橫軸表不輸入電壓Vcc,縱軸表不輸入電流限制值Imax。[0114]變形例的電力控制裝置具有與圖1所示的上述實施方式的電力控制裝置10相同 的構(gòu)成，存儲部31中保存有與上述實施方式不同的規(guī)定的轉(zhuǎn)換表。圖4 (a) (C)的虛線 A與圖3的虛線A相同，表示進(jìn)行過功率保護(hù)時的輸入電壓Vcc和輸入電流限制值Imax的 關(guān)系。[0115]圖4 (a)的實線BI表示在輸入電壓Vcc為V3以下時進(jìn)行規(guī)定的過電流控制，在 輸入電壓Vcc超過V3時進(jìn)行過功率保護(hù)的例子。由此，變形例的電力控制裝置能夠進(jìn)行過 電流保護(hù)和過功率保護(hù)，來抑制電路元件的破壞，或者/以及能夠進(jìn)行利用了過功率保護(hù) 功能的節(jié)能動作。[0116]圖4 (b)的實線B2是在輸入電壓Vcc為V3以下時進(jìn)行規(guī)定的過電流控制，在輸 入電壓Vcc為V3 V4時進(jìn)行過功率控制，在輸入電壓Vcc超過V4時進(jìn)行規(guī)定的過電壓控 制的例子。由此，變形例的電力控制裝置能夠進(jìn)行過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)和過功率保護(hù)， 來抑制電路元件的破壞，或者/以及能夠進(jìn)行利用了過功率保護(hù)的節(jié)能動作。[0117]圖4 (C)的實線B3是在輸入電壓Vcc為V6以下時將輸入電流限制值Imax設(shè)為 12來進(jìn)行過電流控制，在輸入電壓Vcc超過V6時進(jìn)行過功率控制的例子。由此，變形例的 電力控制裝置能夠進(jìn)行過電流保護(hù)和過功率保護(hù)，來抑制電路元件的破壞，或者/以及能 夠進(jìn)行利用了過功率保護(hù)的節(jié)能動作。[0118](b)在上述實施方式中，與逆變電路12連接的負(fù)載是電機(jī)13。但并不局限于此， 例如也可以是用于電源等的電子負(fù)載。[0119](c)在圖1所示的上述實施方式的電力控制裝置10中，利用開關(guān)元件Q5進(jìn)行PWM 信號的開關(guān)動作。但是并不局限于此，也可以使用具有相同的功能的電路或者元件。[0120](d)圖1所示的上述實施方式的基準(zhǔn)電壓生成部30構(gòu)成為利用存儲部31將第I 數(shù)字值轉(zhuǎn)換為與基準(zhǔn)電壓Vref相當(dāng)?shù)牡?數(shù)字值。但并不局限于此，也可以構(gòu)成為設(shè)置運 算部來替換存儲部31，該運算部進(jìn)行使用了規(guī)定的轉(zhuǎn)換式的運算，從而將第I數(shù)字值轉(zhuǎn)換為與基準(zhǔn)電壓Vref相當(dāng)?shù)牡?數(shù)字值。由此，不使用存儲部31的存儲容量，就可以實現(xiàn)向 與基準(zhǔn)電壓Vref相當(dāng)?shù)牡?數(shù)字值的轉(zhuǎn)換。[0121](e )圖1所示的上述實施方式的輸入電壓檢測電路22通過電阻分壓電路將輸入電 壓Vcc轉(zhuǎn)換為輸入電壓Vcc2,并輸出至A/D轉(zhuǎn)換器32。但并不局限于此,若輸入電壓Vcc 在A/D轉(zhuǎn)換器32的最大允許電壓以下，則可以不設(shè)置該輸入電壓檢測電路22，將A/D轉(zhuǎn)換 器32的輸入端子直接與直流電源11的正極側(cè)或者逆變電路12的正極側(cè)輸入端子連接。[0122](f)圖1所示的上述實施方式的輸入電壓檢測電路22利用單一的規(guī)定的轉(zhuǎn)換表將 輸入電壓Vcc2轉(zhuǎn)換為基準(zhǔn)電壓Vref。但并不局限于此，也可以構(gòu)成為根據(jù)應(yīng)用該電力控 制裝置10的裝置的動作模式，切換為多個規(guī)定的轉(zhuǎn)換表的任意一個。由此，變形例的電力 控制裝置能夠進(jìn)行與裝置的動作模式對應(yīng)的過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)和過功率保護(hù)，來抑 制電路元件的破壞，或者/以及能夠進(jìn)行利用了與裝置的動作模式對應(yīng)的過功率保護(hù)的節(jié) 能動作。
權(quán)利要求1.一種電力控制裝置，其特征在于，具備 驅(qū)動電路，其與直流電源連接而被施加第I電壓，并向外部負(fù)載供給電力； 電流檢測電路，其將流向所述驅(qū)動電路的電流轉(zhuǎn)換為與該電流相當(dāng)?shù)牡?電壓并進(jìn)行檢測；以及 電流電壓控制部，其生成基準(zhǔn)電壓，并基于與所述第2電壓比較的結(jié)果來控制所述驅(qū)動電路，以便使該驅(qū)動電路在與所述第I電壓對應(yīng)的所希望的電流下動作，該基準(zhǔn)電壓與施加所述第I電壓時的流向所述驅(qū)動電路的電流的限制值相當(dāng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力控制裝置，其特征在于， 所述電流電壓控制部具備 基準(zhǔn)電壓生成部，其以所述第I電壓為基準(zhǔn)，生成所述基準(zhǔn)電壓，并輸出該基準(zhǔn)電壓；比較器，其在所述第2電壓比所述基準(zhǔn)電壓大的情況下，輸出停止信號；以及驅(qū)動電路控制部，其按照下述方式進(jìn)行控制，即、在輸入了所述停止信號時，停止所述驅(qū)動電路向所述外部負(fù)載的電力供給。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力控制裝置，其特征在于， 所述基準(zhǔn)電壓生成部具備 A/D轉(zhuǎn)換器，其將作為模擬信號的所述第I電壓轉(zhuǎn)換為第I數(shù)字值； 基準(zhǔn)電壓設(shè)定部，其將所述第I數(shù)字值轉(zhuǎn)換為與所述基準(zhǔn)電壓相當(dāng)?shù)牡?數(shù)字值；以及 D/A轉(zhuǎn)換器，其將所述第2數(shù)字值轉(zhuǎn)換為作為所述基準(zhǔn)電壓的模擬信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力控制裝置，其特征在于， 所述基準(zhǔn)電壓生成部具備存儲部，該存儲部存儲有表示所述第I電壓與所述基準(zhǔn)電壓的對應(yīng)關(guān)系的規(guī)定的轉(zhuǎn)換表， 所述基準(zhǔn)電壓設(shè)定部基于所述規(guī)定的轉(zhuǎn)換表，將所述第I數(shù)字值轉(zhuǎn)換為與所述基準(zhǔn)電壓相當(dāng)?shù)乃龅?數(shù)字值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力控制裝置，其特征在于， 所述基準(zhǔn)電壓生成部具備運算部，該運算部根據(jù)所述第I電壓通過規(guī)定的變換式來計算所述基準(zhǔn)電壓， 所述基準(zhǔn)電壓設(shè)定部通過所述運算部，將所述第I數(shù)字值轉(zhuǎn)換為與所述基準(zhǔn)電壓相當(dāng)?shù)乃龅?數(shù)字值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2飛中任意一項所述的電力控制裝置，其特征在于， 所述驅(qū)動電路是逆變電路， 所述驅(qū)動電路控制部具備 PWM生成部，其生成PWM信號； 驅(qū)動控制部，其根據(jù)所述PWM信號的占空比，向所述逆變電路輸出規(guī)定的驅(qū)動控制信號；以及 開關(guān)部，其在輸入了來自所述比較器的所述停止信號時，切斷所述PWM信號向所述驅(qū)動控制部的輸出。
專利摘要本實用新型涉及電力控制裝置，該電力控制裝置進(jìn)行逆變電路的過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)和過功率保護(hù)。電力控制裝置具備逆變電路，其與直流電源連接，被施加輸入電壓，向電機(jī)供給電力；輸入電流檢測電路，其將流向該逆變電路的輸入電流轉(zhuǎn)換為與該輸入電流相當(dāng)?shù)碾妷簛磉M(jìn)行檢測；以及控制逆變電路的電流電壓控制部。電流電壓控制部生成基準(zhǔn)電壓，通過比較基準(zhǔn)電壓和電壓，來控制逆變電路，以使其在與輸入電壓對應(yīng)的所希望的輸入電流限制值以內(nèi)動作，該基準(zhǔn)電壓與施加輸入電壓時的流向逆變電路的電流的限制值相當(dāng)。
文檔編號H02P27/08GK202841051SQ201220471049
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者海津浩之, 青木政人 申請人:美蓓亞株式會社