CN103534920A - 电力转换电路及空调装置 - Google Patents

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Abstract

控制在连接于三相交流电源(E3)及电容(C)的转换电路(10A)的至少两相的上下臂上设置的开关元件(Trp、Ttp、Trn、Ttn)的导通或截止、和开闭继电器(84C)的开闭的控制部(300A)在开始对转换电路(10A)通电后直至能够抑制突入电流为止，使开闭继电器(84C)为关闭状态，且控制开关元件(Trp、Trn、Ttp、Ttn)各自的导通或截止，使一相的所述上下臂处于导通状态，使其余的上下臂处于非导通状态。

Description

电力转换电路及空调装置
技术领域
本发明涉及电力转换电路及具备该电力转换电路的空调装置。
背景技术
以往，在具备转换电路等的电力转换电路中使用大型电磁继电器。该电磁继电器被用作用于确保电路未使用时的安全性的电源开关、或用于在异常时断开电源而进行保护的电源开关。例如在专利文献1中公开的直接型交流电力转换装置中，在从三相交流电源通往电流型转换器的三条输入线上分别设置有电源开关(参照段落0037、图1等)。
专利文献1：日本专利公开公报特开2009-95149号
发明内容
在电磁继电器中，动触点机械地开闭。因此，所述电力转换电路的可靠性有可能会因该动触点熔着或劣化而降低(课题1)。另外，当该动触点开闭时，会因触点颤动而产生电磁杂讯。若该电磁杂讯传输至所述电力转换电路的控制电路等弱电电路，则有可能会引起电路误动作。特别是当与转换电路共用通往商用电源的连接配线，且弱电电路连接于从该连接配线分支出的电源时，对弱电电路造成的影响变得显著(课题2)。此外，在电磁继电器被用作电源开关的情况下，需要大型电磁继电器。因此，会导致电源电路的基板大型化(课题3)。
本发明的目的在于提供一种能够解决上述课题的电力转换电路及空调装置。
本发明的电力转换电路是以下的电力转换电路，即，经由第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)、和具有开闭开关(84C)及限流阻抗(R1)的中性线(Ln)而连接于三相交流电源(E3)，并且，经由正侧直流电源线(L1)及负侧直流电源线(L2)而连接于电容(C)。所述电力转换电路包括：上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)，设置在三相的上臂中的至少两相的上臂上，在导通状态下使从所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)通往所述正侧直流电源线(L1)的电流路径导通；下臂侧开关元件(Trn、Tsn、Ttn)，设置在与设置有所述上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)的上臂同相的下臂上，在导通状态下使从所述负侧直流电源线(L2)通往所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)的电流路径导通；以及控制部(300A、300C)，控制所述上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)及所述下臂侧开关元件(Trn、Tsn、Ttn)的导通或截止和所述开闭开关(84C)的开闭。在所述电力转换电路中，所述控制部(300A、300C)，在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，且控制所述开关元件(Trp、Trn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn)各自的导通或截止，使一相的所述上下臂处于导通状态，使其余的臂处于非导通状态。
根据本发明，所述开关元件作为电源开关而发挥功能。因此，能够从转换电路的输入部除去作为电源开关的大型电磁继电器。因此，能够获得以下的(1)至(3)的效果。(1)被用作所述电源开关的所述电磁继电器的动触点不会熔着或劣化，因此，能够提高所述转换电路的可靠性。(2)能够防止在所述动触点开闭时产生的电磁杂讯传输至所述电力转换电路的控制电路等弱电电路，特别是与所述转换电路共用通往商用电源的连接配线的弱电电路，即连接于从所述连接配线分支出的电源的弱电电路。(3)能够使电路基板小型化。
根据本发明，能够从所述电力转换电路除去作为电源开关的大型电磁继电器。因此，根据本发明，能够提高所述电力转换电路的可靠性，另外，能够防止因所述电磁继电器开闭而产生的电磁杂讯传输至所述电力转换电路的控制电路等弱电电路，特别是与所述转换电路共用通往商用电源的连接配线的弱电电路，即连接于从所述连接配线分支出的电源的弱电电路，另外，能够使电路基板小型化。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1所涉及的空调装置所具备的电源电路中的电力转换电路的概略结构的框图。
图2是表示从开始对图1所示的电源电路中的电力转换电路通电至停止对电容充电为止的期间的各相的开关元件等的工作状态(behavior)的时序图。
图3是表示图1所示的电源电路中的电力转换电路的高压压力开关工作时的各相的开关元件等的工作状态的时序图。
图4是表示本发明实施方式1的其他例子所涉及的空调装置所具备的电源电路中的电力转换电路的概略结构的框图。
图5是表示从开始对图4所示的电源电路中的电力转换电路通电至停止对电容充电为止的期间的各相的开关元件等的工作状态的时序图。
图6是表示图4所示的电源电路中的电力转换电路的高压压力开关工作时的各相的开关元件等的工作状态的时序图。
图7是表示本发明实施方式2所涉及的空调装置所具备的电源电路中的电力转换电路的概略结构的框图。
图8是表示从开始对图7所示的电源电路中的电力转换电路通电至停止对电容充电为止的期间的各相的开关元件等的工作状态的时序图。
图9是表示图7所示的电源电路中的电力转换电路的高压压力开关工作时的各相的开关元件等的工作状态的时序图。
图10是表示本发明实施方式3所涉及的空调装置所具备的电源电路中的电力转换电路的概略结构的框图。
图11是表示从开始对图10所示的电源电路中的电力转换电路通电至停止对电容充电为止的期间的各相的开关元件等的工作状态的时序图。
图12是表示图10所示的电源电路中的电力转换电路的高压压力开关工作时的各相的开关元件等的工作状态的时序图。
图13是表示本发明实施方式3的其他例子所涉及的空调装置所具备的电源电路中的电力转换电路的概略结构的框图。
图14是表示从开始对图13所示的电源电路中的电力转换电路通电至停止对电容充电为止的期间的各相的开关元件等的工作状态的时序图。
图15是表示图13所示的电源电路中的电力转换电路的高压压力开关工作时的各相的开关元件等的工作状态的时序图。
图16是表示本发明的变形实施方式1的一例所涉及的空调装置所具备的电源电路中的电力转换电路的概略结构的框图。
图17是表示本发明的变形实施方式1的其他例子所涉及的空调装置所具备的电源电路中的电力转换电路的概略结构的框图。
图18是表示图17所示的电力转换电路中的开关控制的其他实施方式的时序图。
图19是表示图13所示的电力转换电路中的开关控制的其他实施方式的时序图。
图20是表示本发明实施方式1所涉及的空调装置所具备的电源电路中的电力转换电路的其他方式的概略结构的框图。
图21是表示本发明实施方式1的其他例子所涉及的空调装置所具备的电源电路中的电力转换电路的其他方式的概略结构的框图。
具体实施方式
<实施方式1>
图1是表示本发明实施方式1所涉及的空调装置1A所具备的电源电路中的电力转换电路2A的概略结构的框图。空调装置1A具备由省略图示的压缩机、热源侧热交换器、膨胀阀、及利用侧热交换器通过导管连接而成的省略图示的制冷剂回路。空调装置1A通过驱动压缩机使制冷剂在所述制冷剂回路中循环，从而执行制冷循环。空调装置lA具备高压压力传感器。该高压压力传感器在所述制冷循环的高压压力异常上升时，检测出该高压压力的异常上升，并将高压异常信号输出至电力转换电路2A。电力转换电路2A使压缩机的驱动停止。由此，所述制冷循环停止。所述高压压力传感器只要具有输出高压异常状态的功能，则其方式并无限定。在本实施方式中，作为其一例，以该高压压力传感器为高压压力开关400的情况进行说明，该高压压力开关400以接通(ON)(检测出高压异常时，输出高压异常检测信号)／断开(OFF)(不输出高压异常信号)的状态输出是否有高压异常。
马达M连接于电力转换电路2A。由马达M驱动空调装置1A所具备的压缩机。电力转换电路2A包括：转换电路10A、逆变电路20、平滑电路30A、限流电路40、控制部300A、线圈L、分流阻抗R2及R3。
控制部300A包括CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、EEPROM(Electrically Erasable progTammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)等。通过由CPU执行预先存储在EEPROM中的控制程序，来控制转换电路10A、逆变电路20等的动作。
转换电路10A经由与R、S、T各相对应的输入线Lr、Ls、Lt(第一输入线至第三输入线)和中性线Ln而连接于三相四线式的交流电源E3。另外，转换电路10A经由正侧直流电源线L1及负侧直流电源线L2而连接于逆变电路20和构成平滑电路30A的平滑电容C。
转换电路10A包括：上臂侧开关元件(upper arm-side switching element)Trp、Ttp和下臂侧开关元件(lower arm-side switching element)Trn、Ttn。上臂侧开关元件Trp、Ttp分别设置在输入线Lr、Lt与正侧直流电源线L1之间。上臂侧开关元件Trp、Ttp例如为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)。下臂侧开关元件Trn、Ttn分别设置在负侧直流电源线L2与输入线Lr、Lt之间。下臂侧开关元件Trn、Ttn例如为IGBT。
此外，在本实施方式中，在R相及T相的上下臂上各设置有一对开关元件(Trp及Trn为一对，Ttp及Ttn为一对)，但只要在R、S、T这三相中的任两相的上下臂上各设置一对所述开关元件即可。即，只要合计设置两对开关元件即可。
二极管Drp、Dtp、Drn、Dtn的阳极分别连接于上臂侧开关元件Trp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Ttn的各发射极。上臂侧开关元件Trp、Ttp的各集电极分别连接于输入线Lr、Lt。下臂侧开关元件Trn、Ttn的各集电极连接于负侧直流电源线L2。二极管Drp、Dtp的各阴极连接于正侧直流电源线L1。二极管Drn、Dtn的各阴极分别连接于输入线Lr、Lt。另外，在S相的上臂上设置有二极管Dsp。在S相的下臂上设置有二极管Dsn。
上臂侧开关元件Trp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Ttn、以及二极管Drp、Dtp、Drn、Dtn以上述方式连接，因此，上臂侧开关元件Trp、Ttp在导通状态下，仅在从输入线Lr、Lt通往正侧直流电源线L1的一个方向上使电流路径导通。另外，下臂侧开关元件Trn、Ttn在导通状态下，仅在从负侧直流电源线L2通往输入线Lr、Lt的一个方向上使电流路径导通。然而，上臂侧开关元件Trp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Ttn并不限于仅在上述方向上使电流路径导通的开关元件，还可以是能够向正侧直流电源线L1侧及负侧直流电源线L2侧双向通电的双向通电元件。
控制部300A适当地生成与电源相位同步的指定的通电的角度信号(energizationangle signal)或PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)信号作为驱动信号。接着，控制部300A将该驱动信号输出至上臂侧开关元件Trp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Ttn的各栅极，适当地使这些开关元件导通或截止。此外，关于转换电路10A的上下臂侧开关元件(上臂侧开关元件及下臂侧开关元件)的导通或截止控制，将在后面详细说明。
平滑电路30A的平滑电容C例如为电解电容。平滑电容C连接于转换电路10A的负载侧，并作为电压源向逆变电路20供应电力。即，平滑电容C在暂时储存转换电路10A所输出的电力之后释放出该电力，由此，使转换电路10A所输出的电力变得平滑。此外，若将高耐压电容用作平滑电容C，则会导致成本上升，因此，在本实施方式中，串联地设置两个非高耐压的电容。通过设置以所述方式串联连接的两个电容，使所述平滑电路30A具有与将一个高耐压电容用作平滑电容时同等的耐压性。此外，将限流电路连接于所述串联设置的两个电容之间的连接点，由此，能够利用低电压进行充电。
逆变电路20为电压型逆变电路。逆变电路20经由与U、V、W各相对应的输出线Lu、Lv、Lw而连接于马达M。另外，逆变电路20经由正侧直流电源线L1及负侧直流电源线L2而连接于转换电路10A和平滑电容C。
逆变电路20包括：上臂侧开关元件Tup、Tvp、Twp、下臂侧开关元件Tun、Tvn、Twn及逆变器栅极驱动器IC200。上臂侧开关元件Tup、Tvp、Twp分别设置在正侧直流电源线L1与输出线Lu、Lv、Lw之间。上臂侧开关元件Tup、Tvp、Twp例如为IGBT。下臂侧开关元件Tun、Tvn、Twn分别设置在输出线Lu、Lv、Lw与负侧直流电源线L2之间。下臂侧开关元件Tun、Tvn、Twn例如为IGBT。
二极管Dup、Dvp、Dwp、Dun、Dvn、Dwn的阳极分别连接于上臂侧开关元件Tup、Tvp、Twp及下臂侧开关元件Tun、Tvn、Twn的各发射极。二极管Dup、Dvp、Dwp、Dun、Dvn、Dwn的阴极分别连接于上臂侧开关元件Tup、Tvp、Twp及下臂侧开关元件Tun、Tvn、Twn的各集电极。即，二极管逆并联地分别连接于逆变电路20的上下臂侧开关元件。
逆变器栅极驱动器IC200接收来自控制部300A的控制信号，并适当地生成对应于该控制信号的PWM信号来作为驱动信号。逆变器栅极驱动器IC200将该驱动信号输出至上臂侧开关元件Tup、Tvp、Twp及下臂侧开关元件Tun、Tvn、Twn的各栅极，适当地使这些开关元件导通或截止。即，逆变电路20适当地使上下臂侧的各开关元件导通或截止，将从平滑电容C输出的直流电力转换成具有与马达的驱动状态对应的电压和频率的交流电力，并适当地向马达M各相的绕组(winding)输出该交流电力。由此，例如切换三相无刷DC马达即马达M的U、V、W各相的绕组电流的方向(分别为电流iu、iv、iw的流动方向)，并驱动马达M以使其旋转。
限流电路40是为了防止在开始对电力转换电路2A通电时，突入电流(inrush current)流入平滑电容C而设置的电路。在此，所谓突入电流，是指因平滑电容C中未储存有电荷而流入的尖峰状(spiking)的大电流。限流电路40设置在中性线Ln上。限流电路40是限流阻抗R1和限流开关84C串联连接而形成。所述限流开关只要具有能够可靠地连接／阻断限流电路的功能，则其方式并无限定。在本实施方式中，作为其一例，以该限流开关为电磁继电器的情况进行说明。以下，以该限流开关为限流继电器(84C)的情况进行说明。
控制部300A在开始对电力转换电路2A通电时，使限流继电器84C为关闭状态。由此，流经限流电路的电流受到限流阻抗R1抑制并流入平滑电容C。因此，电荷逐渐被充入平滑电容C。在本实施方式中，控制部300A进行以下的控制：在开始对所述电力转换电路2A通电后，在经过了能够抑制突入电流的预定时间时，使限流继电器84C为打开状态。然而，控制部300A使该限流继电器84C为打开状态的时机并不限于像所述方式那样经过了预定时间的时机。该时机只要是能够抑制突入电流的时机，就能够广泛应用，例如平滑电容C的电压因充电而达到指定值以上的时刻，或限流时的突入电流值达到指定值以下的时刻等(以下，对于各实施方式也相同)。
线圈L在正侧直流电源线L1上，设置在转换电路10A与平滑电路30A之间。线圈L是为了使来自转换电路10A的电流变得平滑而设置的反应器(reactor)。
分流阻抗R2在负侧直流电源线L2上，设置在转换电路10A与平滑电容C之间。分流阻抗R3在负侧直流电源线L2上，设置在平滑电容C与逆变电路20之间。分流阻抗R2和分流阻抗R3分别用于测量流经转换电路10A的电流值和流经逆变电路20的电流值。分流阻抗R2和分流阻抗R3被用于控制或保护转换器和逆变器。
此外，针对设置在空调室内的空调装置1所具备的省略图示的室内机，一般设置有能够与空调装置的省略图示的控制部通讯的省略图示的室内遥控器。用户通过操作该室内遥控器来开关空调装置1或设定空调温度等。该省略图示的控制部本身作为控制部300A，指令电力转换电路的运转状态。或者在独立地设置的控制部300A与所述控制部之间进行通讯，来指令电力转换电路的运转状态。
基于图2说明控制部300A进行的对于转换电路10A的上下臂侧开关元件的导通或截止等的控制。图2是表示从开始对电力转换电路2A通电至停止对平滑电容C充电为止的期间的R相及T相的各一对上下臂侧开关元件等的工作状态的时序图。(A)表示室内遥控器的状态，(C)表示限流继电器84C的状态，(D)表示连接于输入线Lr的R相的一对上下臂侧开关元件Trp及Trn的状态，(E)表示连接于输入线Lt的T相的一对上下臂侧开关元件Ttp及Ttn的状态，(F)表示逆变电路20的各上下臂侧开关元件的状态，(G)表示马达M的状态。
若用户打开室内遥控器以开始调节空气(时刻t1)，则控制部300A会使限流继电器84C为关闭状态。由此，开始对电力转换电路2A通电。与此同时，控制部300A将R相及T相的各一对上下臂侧开关元件Trp及Trn、和Ttp及Ttn固定在非导通状态。由此，开始对平滑电容C充电(时刻t2)。即，控制部300A进行仅使未设置开关元件的S相为导通状态的控制。由此，控制部300A使电流必定流经限流阻抗R1，从而防止突入电流流入平滑电容C。
此外，在所述情况下，被设为导通状态的开关元件并不限于S相的一对上下臂侧开关元件，还可以使R、S、T各相的各一对上下臂侧开关元件中的任一相的一对上下臂侧开关元件处于导通状态。例如，还可以像上述S相那样，在R、T各相的各一对上下臂侧中的任一相的一对上下臂侧设置二极管。在此情况下，在另外两相的各一对上下臂侧设置开关元件。对此，由控制部300A进行与上述内容所示的R相及T相的各一对上下臂侧开关元件Trp及Trn、和Ttp及Ttn的导通及非导通相同的控制。
接着，控制部300A使限流继电器84C为打开状态，并且将R相及T相的各一对上下臂侧开关元件固定为导通状态(时刻t3)。在本实施方式中，使该限流继电器84C为打开状态的时刻t3是从在时刻t2使限流继电器84C为关闭状态时起(从开始对电力转换电路2A通电时起)，由控制部300A通过内置的计时器等计算出经过了上述预定时间(能够抑制突入电流的预定时间)的时刻(如上所述，使该限流继电器84C为打开状态的时机并不限定于该时机控制)。
若在逆变器运转之前，对于平滑电容C的充电已完成，则控制部300A开始对逆变电路20的各上下臂侧开关元件的导通或截止进行控制(逆变电路20开始运转，时刻t4)。由此，开始驱动马达M，空调装置1A开始正常运转。
若用户关闭室内遥控器以停止调节空气(时刻t6)，则控制部300A会使逆变电路20的各上下臂侧开关元件为非导通状态。由此，停止向马达M供电(时刻t6)。然而，因为马达的电感所具有的能量的回流(reflux)、或制冷剂回路内的制冷剂循环不会立即停止，所以，马达M在稍微继续进行惯性运转后停止(时刻t7)。
为了在对电力转换器进行保养而停止运转时确保安全，较为理想的是在马达M停止时，停止对平滑电容C充电，并释放储存在电容C中的电荷。因此，接下来，控制部300A使R相及T相的各一对上下臂侧开关元件Trp及Trn、和Ttp及Ttn为非导通状态，并且通过未图示的放电电路释放储存在电容C中的电荷(时刻t8)。此外，如上所述，控制部300A在停止对电容C充电的情况下(时刻t8)，只要控制开关元件Trp、Trn、Ttp、Ttn各自的导通或截止，使包含具备二极管Dsp、Dsn的S相在内的R相及T相这三相中的至少两相的所述上下臂处于非导通状态即可。
基于图3说明控制部300A进行的对于高压压力开关400工作时的转换电路10A的上下臂侧开关元件的导通或截止等的控制。图3是表示从开始对电力转换电路2A通电至马达M在高压压力开关400工作时停止为止的期间的R相及T相的各一对上下臂侧开关元件等的工作状态的时序图。(B)表示高压压力开关400在工作时输出的高压异常信号的状态。其他(A)至(G)所示的状态对应于图2。
从用户打开室内遥控器以开始调节空气(时刻t1)至空调装置1A开始正常运转为止(时刻t4)的控制，与使用图2说明的控制相同，因此省略说明。
高压压力开关400当检测出制冷循环的高压压力的异常上升而工作时，将高压异常信号输出至控制部300A。与此同时，控制部300A使逆变电路20的各上下臂侧开关元件为非导通状态，停止向马达M供电(时刻t6′)。接着，控制部300A使R相及T相的各一对上下臂侧开关元件Trp及Trn、和Ttp及Ttn为非导通状态，以停止对平滑电容C充电(时刻t7′)。
控制部300A在如上所述地停止对电容C的充电的情况下(时刻t7′)，也可以控制开关元件Trp、Ttp、Trn、Ttn各自的导通或截止，使R相及T相这两相的上臂侧开关元件Trp、Ttp、或R相及T相这两相的下臂侧开关元件Trn、Ttn中的任一侧的开关元件处于非导通状态。
在此，在时刻t7′使开关元件为非导通状态，但即使在作为停止向马达M供电的时机的时刻t6′，使开关元件为非导通状态，仍能够获得相同的效果。
因高压异常而停止调节空气的情况，在室内遥控器所具备的显示部等中以由用户能够目视确认的方式显示。确认该显示内容的用户关闭室内遥控器，从而使空调装置1A停止运转(时刻t8′)。
此外，上述说明以连接于三相四线式交流电源E3的电力转换电路2A为例而进行。然而，实施方式1的动作(图2、图3)还能够适用于与单相交流电源E1连接的电力转换电路2A′。图4表示空调装置1A′所具备的电源电路中的电力转换电路2A′的概略结构。除了连接于单相交流电源E1的转换电路10A′的结构、平滑电路30A′的结构、及限流电路50连接在输入线L1与正侧直流电源线L1之间而非连接于中性线的点之外，电力转换电路2A′具有与电力转换电路2A相同的结构。此外，限流电路50还可以连接于负侧直流电源线L2。另外，还可以设置连接于正侧直流电源线L1的限流电路和连接于负侧直流电源线L2的限流电路这两个限流电路。
转换电路10A′经由对应于L相的输入线Ll和对应于N相的输入线Ln而连接于单相交流电源E1。另外，转换电路10A′经由正侧直流电源线L1及负侧直流电源线L2而连接于逆变电路20和构成平滑电路30A′的平滑电容C。
转换电路10A′包括：上臂侧开关元件Tlp和下臂侧开关元件Tln。上臂侧开关元件Tlp设置在输入线Ll与正侧直流电源线L1之间。上臂侧开关元件Tlp例如为IGBT。下臂侧开关元件Tln设置在负侧直流电源线L2与输入线Ll之间。下臂侧开关元件Tln例如为IGBT。另外，在N相的上臂上设置有二极管Dnp，在N相的下臂上设置有二极管Dnn。
二极管Dlp、Dln的阳极分别连接于上臂侧开关元件Tlp及下臂侧开关元件Tln的各发射极。上臂侧开关元件Tlp的集电极连接于输入线Ll。下臂侧开关元件Tln的集电极连接于负侧直流电源线L2。二极管Dlp的阴极连接于正侧直流电源线L1，二极管Dln的阴极连接于输入线Ll。
根据所述结构，与连接于三相交流电源E3的转换电路10A同样，上臂侧开关元件Tlp在导通状态下，对从输入线Ll流向正侧直流电源线L1的电流路径的导通及非导通进行切换，下臂侧开关元件Tln在导通状态下，对从负侧直流电源线L2流向输入线Ln的电流路径的导通及非导通进行切换。
平滑电路30A′包括平滑电容C。平滑电容C例如为电解电容。平滑电容C连接于转换电路10A′的负载侧，并作为电压源向逆变电路20供应电力。即，平滑电容C在暂时储存转换电路10A所输出的电力之后释放出该电力，由此，使转换电路10A所输出的电力变得平滑。
图5及图6表示由电力转换电路2A′所具备的控制部300A′进行的对于转换电路10A′内的开关元件的导通或截止等的控制。
图5是表示从开始对电力转换电路2A′通电至停止对平滑电容C充电为止的期间的L相的一对上下臂侧开关元件等的工作状态的时序图。(A)表示室内遥控器的状态，(C)表示限流继电器84C的状态，(D)表示连接于输入线Ll的L相的一对上下臂侧开关元件Tlp及Tln的状态，(E)表示逆变电路20的各上下臂侧开关元件的状态，(F)表示马达M的状态。此外，时刻t1至时刻t8分别对应于图2的时刻t1至时刻t8。
图6是表示从开始对电力转换电路2A′通电至马达M在高压压力开关400工作时停止为止的期间的N相的一对上下臂侧开关元件等的工作状态的时序图。(B)表示高压压力开关400在工作时输出的高压异常信号的状态。其他(A)至(F)所示的状态对应于图5。此外，时刻t1至时刻t8′分别对应于图3的时刻t1至时刻t8′。
如图5及图6所示，控制部300A′对L相的一对上下臂侧开关元件Tlp及Tln进行以下的控制，该控制与控制部300A对连接于三相交流电源E3的转换电路10A中的R相及T相的各一对上下臂侧开关元件Trp及Trn、和Ttp及Ttn进行的控制相同。
然而，在像该实施方式这样，仅连接有二极管的臂存在于限流电路侧的情况下，根据电源线各相的相位关系或正负关系，电流有可能会从电源线侧流向限流电路。因此，在所述仅连接有二极管的臂导通时，需要关闭限流继电器84C。或者，例如需要采用在限流电路中使用单向通电元件等措施以防止意外导通。
实际上，为了准确地检测出电源相位或正负关系，需要精度佳的检测电路。因此，在像本实施方式这样的连接于单相交流电源的实施方式及后述的连接于三相三线式交流电源的实施方式中，采用由能够单向通电的开关元件构成限流继电器84C，或者由组合有电磁继电器和单向通电元件的电路构成限流继电器84C等的结构。通过采用此种结构，能够使电流单向地从连接有限流电路的电源线流向直流电源线，无论电源线各相的相位关系或正负关系如何，电流均不会逆向地从电源线侧流向限流电路。因此，能够利用简单的电路结构进行稳定的限流动作。
另外，控制部300A′在图5及图6所示的导通或截止控制过程中，当在马达M停止时停止对平滑电容C充电时(时刻t8)，控制限流继电器(84C)，并且控制L相的上下臂侧开关元件各自的导通或截止，使得L相的上下臂侧开关元件处于非导通状态即可。此外，后述的图7所示的电力转换电路2B′的控制部300B′及图13所示的电力转换电路2C′的控制部300C′也只要在停止对电容C充电的情况下(时刻t8)，与所述内容同样地进行导通或截止控制即可。
根据实施方式1，能够从电力转换电路2及2′中除去作为电源开关的大型电磁继电器。因此，能够获得以下(1)至(3)的效果。(1)被用作所述电源开关的所述电磁继电器的动触点不会熔着或劣化，因此，能够提高转换电路10A及10A′的可靠性。(2)能够防止在所述动触点开闭时产生的杂讯传输至所述电力转换电路的控制电路等弱电电路，特别是与转换电路10A或10A′共用作为通往商用电源E3或E1的连接配线的输入线Lr、Ls、Lt、Ll、Ln的弱电电路，即连接于从输入线Lr、Ls、Lt、Ll、Ln分支出的电源的弱电电路。(3)能够使电力转换电路2的电路基板小型化。
另外，根据实施方式1，转换电路10A及10A′所具备的各开关元件作为电源开关而发挥功能。因此，能够在不使用作为电源开关的大型电磁继电器的情况下停止对平滑电容C充电。
<实施方式2>
图7是表示本发明实施方式2所涉及的空调装置1B′所具备的电源电路中的电力转换电路2B′的概略结构的框图。连接于单相交流电源E1的电力转换电路2B′与电力转换电路2A′相比，转换电路10B′的结构不同。即，在转换电路10B′中，在输入线Ll、Ln与正侧直流电源线L1之间，例如分别设置有IGBT即上臂侧开关元件Tlp、Tnp。在转换电路10B′中，在负侧直流电源线L2与输入线Ll、Ln之间未设置开关元件。此外，限流电路50的接线与实施方式1所涉及的电力转换电路2A′相同。
二极管Dlp及Dnp的阳极分别连接于上臂侧开关元件Tlp及Tnp的各发射极。上臂侧开关元件Tlp及Tnp的各集电极连接于输入线Ll及Ln。
在L相及N相的下臂上分别设置有二极管Dln及Dnn。二极管Dln、Dnn的各阴极分别连接于输入线Ll、Ln，二极管Dln、Dnn的各阳极连接于负侧直流电源线L2。
根据所述结构，上臂侧开关元件Tlp及Tnp在导通状态下，仅在从输入线Ll及Ln通往正侧直流电源线L1的一个方向上使电流路径导通。这与实施方式1所涉及的电力转换电路2A′相同。此外，转换电路10B′以外的结构与电力转换电路2A′相同，因此省略说明。
电力转换电路2B′所具备的转换电路10B′的结构与电力转换电路2A′所具备的转换电路10A′的结构不同。因此，由电力转换电路2B′所具备的控制部300B′进行的对于转换电路10B′内的开关元件的导通或截止控制，与由电力转换电路2A′所具备的控制部300A′进行的对于转换电路10A′内的开关元件的导通或截止控制不同。
图8是表示从开始对电力转换电路2B′通电至停止对平滑电容C充电为止的期间的L相及N相的上臂侧开关元件等的工作状态的时序图。(A)表示室内遥控器的状态，(C)表示限流继电器84C的状态，(D)表示连接于输入线Ll的L相的上臂侧开关元件Tlp的状态，(E)表示连接于输入线Ln的N相的上臂侧开关元件Tnp的状态，(F)表示逆变电路20的各上下臂侧开关元件的状态，(G)表示马达M的状态。此外，时刻t1至时刻t8分别对应于图5的时刻t1至时刻t8。
若用户打开室内遥控器以开始调节空气(时刻t1)，则控制部300B′会使限流继电器84C为关闭状态，与此同时，将L相及N相的上臂侧开关元件Tlp及Tnp固定在非导通状态，开始对平滑电容C充电(时刻t2)。
接着，控制部300B′使限流继电器84C为打开状态，与此同时，将L相及N相的上臂侧开关元件Tlp及Tnp固定在导通状态(时刻t3)。在本实施方式中，使该限流继电器84C为打开状态的时刻t3例如是从在时刻t2使限流继电器84C为关闭状态时起(从开始对电力转换电路2B′通电时起)，由控制部300B′通过内置的计时器等计算出经过了上述预定时间(能够抑制突入电流的预定时间)的时刻。
若对于平滑电容C的充电已完成，则控制部300B′开始对逆变电路20的各上下臂侧开关元件的导通或截止进行控制(时刻t4)。由此，开始驱动马达M，空调装置1B′开始正常运转。
若用户关闭室内遥控器以停止调节空气(时刻t6)，则控制部300B′会使逆变电路20的各上下臂侧开关元件为非导通状态，停止向马达M供电(时刻t6)。马达M在稍微继续进行惯性运转后停止(时刻t7)。接着，控制部300B′使L相及N相的上臂侧开关元件Tlp及Tnp为非导通状态(时刻t8)。
图9是表示从开始对电力转换电路2B′通电至马达M在高压压力开关400工作时停止为止的期间的L相及N相的上臂侧开关元件等的工作状态的时序图。(B)表示高压压力开关400在工作时输出的高压异常信号的状态。其他(A)至(G)所示的状态对应于图8。此外，时刻t1至时刻t8′分别对应于图6的时刻t1至时刻t8′。
从用户打开室内遥控器以开始调节空气(时刻t1)至空调装置1B′开始正常运转为止(时刻t4)的控制，与使用图8说明的控制相同，因此省略说明。
如图9所示，在高压压力开关400工作时，控制部300B′使逆变电路20的各上下臂侧开关元件为非导通状态，停止向马达M供电(时刻t6′)。接着，控制部300B′使R相及N相的上臂侧开关元件Trp及Tnp为非导通状态，以停止对平滑电容C充电(时刻t7′)。
因高压异常而停止调节空气的情况，例如在室内遥控器所具备的显示部中显示。与实施方式1所涉及的空调装置1A′同样，由用户确认该显示内容，该用户关闭室内遥控器，从而使空调装置1B′停止运转(时刻t8′)。
以上说明的实施方式2的结构也能够获得与实施方式1的结构相同的效果。
此外，在电力转换电路2B′中，被固定在导通状态的也可以仅是N相的下臂侧的元件。在此情况下，L相的一对上下臂侧的元件、及N相的上臂侧的元件为能够对导通及非导通进行切换的开关元件。而且，N相的下臂侧的元件例如为二极管等。
即，控制部300B′在图8及图9所示的导通或截止控制过程中，当在马达M停止时停止对平滑电容C充电时(时刻t8)，控制各自的导通或截止，使得L相的一对上下臂侧的元件及N相的上臂侧的元件保持非导通状态，且限流继电器(840)处于非导通状态即可。
<实施方式3>
图10是表示本发明实施方式3所涉及的空调装置1C所具备的电源电路中的电力转换电路2C的概略结构的框图。电力转换电路2C与电力转换电路2A相比，转换电路10C的结构不同。转换电路10C是所谓的电流型转换电路，其在三相的上下臂上，均设置有与二极管串联连接的IGBT。在电力转换电路2C中，转换电路10C例如能够通过PWM控制来抑制产生电源谐波。
另外，电力转换电路2C包括与电力转换电路2A相同的平滑电路30C。平滑电容C例如为电解电容。电力转换电路2C的结构在平滑电容C连接于转换电路10C的负载侧并作为电压源向逆变电路20供应电力、串联设置两个非高耐压的电容作为平滑电容C的点上，与电力转换电路2A的结构相同。
以下说明转换电路10C的详细结构。转换电路10C包括：上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp、下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn及转换器栅极驱动器IC100。上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp分别设置在输入线Lr、Ls、Lt与正侧直流电源线L1之间。上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp例如为IGBT。下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn分别设置在负侧直流电源线L2与输入线Lr、Ls、Lt之间。下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn例如为IGBT。
二极管Drp、Dsp、Dtp、Drn、Dsn、Dtn的阳极分别连接于上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn的各发射极。上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp的各集电极分别连接于输入线Lr、Ls、Lt。下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn的各集电极连接于负侧直流电源线L2。二极管Drp、Dsp、Dtp的各阴极连接于正侧直流电源线L1，二极管Drn、Dsn、Dtn的各阴极分别连接于输入线Lr、Ls、Lt。
上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn、以及二极管Drp、Dsp、Dtp、Drn、Dsn、Dtn以上述方式连接，因此，上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp在导通状态下，仅在从输入线Lr、Ls、Lt通往正侧直流电源线L1的一个方向上使电流路径导通。另外，下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn在导通状态下，仅在从负侧直流电源线L2通往输入线Lr、Ls、Lt的一个方向上使电流路径导通。但是，上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn并不限于仅在上述方向上使电流路径导通的开关元件，还可以是能够向正侧直流电源线L1侧及负侧直流电源线L2侧双向通电的双向通电元件。或者，还可以进一步并联地连接仅在与上述方向相反的方向上导通的电路，由此，构成能够双向通电的电路。在该结构中，还可以采用相当于使单向通电侧断开的单向通电元件的结构。
转换器栅极驱动器IC100接收来自控制部300C的控制信号，并适当地生成对应于该控制信号的PWM信号作为驱动信号。转换器栅极驱动器IC100将该驱动信号输出至上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn的各栅极，适当地使这些开关元件导通或截止。即，与二极管电桥型转换电路不同，转换电路10C使上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn导通或截止而主动地进行波形控制，由此对交流电力进行整流。因此，与仅包含二极管电桥的臂的转换电路相比，更能够抑制伴随整流而产生电源谐波。
此外，省略关于与实施方式1所涉及的电力转换电路2A相同的结构即逆变电路20、限流电路40、高压压力开关400、分流阻抗R2及分流阻抗R3的说明。
电力转换电路2C所具备的转换电路10C的结构与电力转换电路2A所具备的转换电路10A的结构不同。因此，由电力转换电路2C所具备的控制部300C进行的对于转换电路10C内的开关元件的导通或截止控制，与由电力转换电路2A所具备的控制部300A进行的对于转换电路10A内的开关元件的导通或截止控制不同。
基于图11说明转换电路10C的上下臂侧开关元件的导通或截止控制。图11是表示从开始对电力转换电路2C通电至停止对平滑电容C充电为止的期间的R、S、T各相的各一对上下臂侧开关元件等的工作状态的时序图。(A)表示室内遥控器的状态，(C)表示限流继电器84C的状态，(D)表示连接于输入线Lr的R相的一对上下臂侧开关元件Trp及Trn的状态，(E)表示连接于输入线Ls的S相的一对上下臂侧开关元件Tsp及Tsn的状态，(F)表示连接于输入线Lt的T相的一对上下臂侧开关元件Ttp及Ttn的状态，(G)表示逆变电路20的各上下臂侧开关元件的状态，(H)表示马达M的状态。此外，时刻t1至时刻t8分别对应于图2的时刻t1至时刻t8。
若用户打开室内遥控器以开始调节空气(时刻t1)，则控制部300C会使限流继电器84C为关闭状态。与此同时，控制部300C仅将R、S、T各相的各一对上下臂侧开关元件中的S相的一对上下臂侧开关元件Tsp及Tsn固定在导通状态，且将其余的R相及S相的一对上下臂侧开关元件Trp及Trn以及Ttp及Ttn固定在非导通状态。由此，开始对平滑电容C充电(时刻t2)。即，控制部300C进行以下的控制：仅将S相的一对上下臂侧开关元件Tsp及Tsn固定在导通状态，从而仅使S相为导通状态。由此，与实施方式1所涉及的电力转换电路2A同样，控制部300C使电流必定流经限流阻抗R1，从而防止突入电流流入平滑电容C。此外，在此情况下，被控制部300C固定在导通状态的开关元件并不限于S相的一对上下臂侧开关元件。控制部300C还可以将R、S、T各相的各一对上下臂侧开关元件中的任一相的一对上下臂侧开关元件固定在导通状态，且将其余两相的一对上下臂侧开关元件固定在非导通状态。
接着，控制部300C使限流继电器84C为打开状态，与此同时，将三相所有的上下臂侧开关元件固定在导通状态(时刻t3)。在本实施方式中，该时刻t3例如是从在时刻t2使限流继电器84C为关闭状态时起(从开始对电力转换电路2C通电时起)，由控制部300C通过内置的计时器等计算出经过了上述预定时间(能够抑制突入电流的预定时间)的时刻。若对于平滑电容C的充电已完成，则控制部300C开始对逆变电路20的各上下臂侧开关元件的导通或截止进行控制(逆变电路20开始运转，时刻t4)。由此，开始驱动马达M。此外，时刻t3至时刻t4的对于各上下臂侧开关元件的控制例如还可以是与电源的零交叉同步的120度通电方式的导通或截止控制。
然后，控制部300C开始使转换电路10C和逆变电路20同步而控制的同步运转，并开始对转换电路10C的各上下臂侧开关元件的导通或截止控制(空调装置1开始正常运转，时刻t5)。实施方式3所涉及的电力转换电路2C在这一点上与实施方式1所涉及的电力转换电路2A不同。
若用户关闭室内遥控器以停止调节空气(时刻t6)，则控制部300C会使逆变电路20的各上下臂侧开关元件为非导通状态，停止向马达M供电(时刻t6)。马达M在稍微继续进行惯性运转后停止(时刻t7)。接着，控制部300C使R、S、T这三相所有的上下臂侧开关元件为非导通状态，以在马达M停止时，停止对平滑电容C充电(时刻t8)。控制部300C在如所述方式那样停止对电容C充电的情况下(时刻t8)，还可以控制开关元件Trp、Trn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn各自的导通或截止，使得R、S、T这三相中的至少两相的所述上下臂处于非导通状态。此外，后述的图16所示的电力转换电路2D的控制部300D及图17所示的电力转换电路2E的控制部300E也可以在停止对电容C充电的情况下(时刻t8)，与此同样地进行导通或截止控制。
另外，控制部300C在如所述方式那样停止对电容C充电的情况下(时刻t8)，还可以控制开关元件Trp、Trn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn各自的导通或截止，使得R、S、T这三相所有的上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp、或R、S、T这三相所有的下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn中的任一侧的开关元件处于非导通状态。由后述的图14所示的电力转换电路2E的控制部300E进行的控制也相同。
基于图12说明高压压力开关400工作时的转换电路10C的上下臂侧开关元件的导通或截止控制。图12是表示从开始对电力转换电路2C通电至马达M在高压压力开关400工作时停止为止的期间的R、S、T各相的各一对上下臂侧开关元件等的工作状态的时序图。(B)表示高压压力开关400在工作时输出的高压异常信号的状态。其他(A)至(H)所示的状态对应于图11。此外，时刻t1至时刻t8′分别对应于图3的时刻t1至时刻t8′。
从用户打开室内遥控器以开始调节空气(时刻t1)至空调装置1C开始正常运转为止(对刻t5)的控制，与使用图11说明的控制相同，因此省略说明。
高压压力开关400检测出制冷循环的高压压力的异常上升而工作，则将高压异常信号输出至控制部300C。与此同时，控制部300C使逆变电路20的各上下臂侧开关元件为非导通状态，停止向马达M供电(时刻t6′)。接着，控制部300C使R、S、T这三相所有的上下臂侧开关元件为非导通状态，以停止对平滑电容C充电(时刻t7′)。
控制部300C在如所述方式那样停止对电容C充电的情况下(时刻t7′)，还可以控制开关元件Trp、Trn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn各自的导通或截止，使得R、S、T这三相中的至少两相的所述上下臂处于非导通状态。此外，后述的图16所示的电力转换电路2D的控制部300D及图17所示的电力转换电路2E的控制部300E也可以在停止对电容C充电的情况下(时刻t8)，与此同样地进行导通或截止控制。
另外，控制部300C在如所述方式那样停止对电容C充电的情况下(时刻t7′)，还可以控制开关元件Trp、Trn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn各自的导通或截止，使得R、S、T这三相所有的上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp、或R、S、T这三相所有的下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn中的任一侧的开关元件处于非导通状态。由后述的图14所示的电力转换电路2E的控制部300E进行的控制也相同。
因高压异常而停止调节空气的情况例如在室内遥控器所具备的显示部中显示。由用户确认该显示内容，该用户关闭室内遥控器，从而使空调装置1C停止运转(时刻t8′)的这一点与实施方式1所涉及的空调装置1A相同。
此外，与实施方式1的情况同样，实施方式3的结构还能够适用于与单相交流电源E1连接的电力转换电路2C′。图13表示空调装置1C′所具备的电源电路中的电力转换电路2C′的概略结构。与电力转换电路2C相比，电力转换电路2C′的不同点为连接于单相交流电源E1的转换电路10C′的结构、平滑电路30C′的结构及限流电路50的接线。平滑电路30C′的结构与图4的平滑电路30A′的结构相同。除此之外，电力转换电路2C′具有与电力转换电路2C相同的结构。此外，限流电路50的接线与实施方式1及实施方式2所涉及的电力转换电路2A′及2B′相同。
转换电路10C′包括：上臂侧开关元件Tlp、Tnp、下臂侧开关元件Tln、Tnn及转换器栅极驱动器IC100′。上臂侧开关元件Tlp、Tnp分别设置在输入线Ll、Ln与正侧直流电源线L1之间。上臂侧开关元件Tlp、Tnp例如为IGBT。下臂侧开关元件Tln、Tnn分别设置在负侧直流电源线L2与输入线Ll、Ln之间。下臂侧开关元件Tln、Tnn例如为IGBT。
二极管Dlp、Dnp、Dln、Dnn的阳极分别连接于上臂侧开关元件Tlp、Tnp及下臂侧开关元件Tln、Tnn的各发射极。上臂侧开关元件Tlp及Tnp的各集电极分别连接于输入线Ll和Ln。下臂侧开关元件Tln及Tnn的各集电极连接于负侧直流电源线L2。二极管Dlp及Dnp的各阴极连接于正侧直流电源线L1，二极管Dln及Dnn的各阴极分别连接于输入线Ll及Ln。
根据所述结构，与连接于三相交流电源E3的转换电路10C同样，上臂侧开关元件Tlp和Tnp在导通状态下，仅在从输入线Ll和Ln通往正侧直流电源线L1的一个方向上使电流路径导通，下臂侧开关元件Tln和Tnn在导通状态下，仅在从负侧直流电源线L2通往输入线Ll和Ln的一个方向上使电流路径导通。
图14及图15表示由电力转换电路2C′所具备的控制部300C′进行的对于转换电路10C′内的开关元件的导通或截止等的控制。
图14是表示从开始对电力转换电路2C′通电至停止对平滑电容C充电为止的期间的各上下臂侧开关元件等的工作状态的时序图。(A)表示室内遥控器的状态，(C)表示限流继电器84C的状态，(D)表示连接于输入线Ll的L相的上下臂侧开关元件Tlp及Tln的状态，(E)表示连接于输入线Ln的N相的上下臂侧开关元件Tlp及Tnn的状态，(F)表示逆变电路20的各上下臂侧开关元件的状态，(G)表示马达M的状态。此外，时刻t1至时刻t8分别对应于图11的时刻t1至时刻t8。
此外，控制部300C′还可以在停止对电容C充电的情况下(时刻t8)，控制开关元件Tlp、Tnp、Tln、Tnn各自的导通或截止，使得L相及N相这两相的上臂侧开关元件Tlp、Tnp、或L相及N相这两相的下臂侧开关元件Tln、Tnn中的任一侧的开关元件处于非导通状态。
图15是表示从开始对电力转换电路2C′通电至马达M在高压压力开关400工作时停止为止的期间的各上下臂侧开关元件等的工作状态的时序图。(B)表示高压压力开关400在工作时输出的高压异常信号的状态。其他(A)至(G)所示的状态对应于图14。此外，时刻t1至时刻t8′分别对应于图12的时刻t1至时刻t8′。
如图14及图15所示，控制部300C′对N相的上下臂侧开关元件Tnp及Tnn进行以下的控制，该控制与控制部300C对连接于交流电源E3的转换电路10C中的S相的上下臂侧开关元件进行的控制相同。另外，控制部300C′对L相的上下臂侧开关元件Tlp及Tln进行以下的控制，该控制与控制部300C对转换电路10C中的R相及T相的上下臂侧开关元件进行的控制相同。
此外，电力转换电路2C′还可以如图19所示的时序图那样，控制从开始对电力转换电路2C′通电至停止对平滑电容C充电为止的期间的各上下臂侧开关元件等。
即，若用户打开室内遥控器以开始调节空气(时刻t1)，则控制部300C′会使限流继电器84C为关闭状态。由此，开始对电力转换电路2C′通电。与此同时，控制部300C′将N相的下臂侧开关元件Tnn固定为导通状态，该N相的下臂侧开关元件Tnn是未连接有限流电路50的相的未连接有限流电路50的一侧的臂的开关元件。另外，控制部300C′使其余的开关元件即L相的一对上下臂侧开关元件Tlp、Tln、和N相的上臂侧开关元件Tnp为非导通状态，开始对平滑电容C充电(时刻t2)。由此，控制部300C′使电流必定流经限流阻抗R1，从而防止突入电流流入平滑电容C。
接着，控制部300C′使限流继电器84C为打开状态，并且，将L相及N相所有的开关元件固定在导通状态(时刻t3)。在本实施方式中，该时刻t3例如也是从在时刻t2使限流继电器84C为关闭状态时起(从开始对电力转换电路2A通电时起)，由控制部300C′通过内置的计时器等计算出经过了上述预定时间(能够抑制突入电流的预定时间)的时刻。
若对于平滑电容C的充电已完成，则控制部300C′开始对逆变电路20的各上下臂侧开关元件的导通或截止进行控制(逆变电路20开始运转，时刻t4)。由此，开始驱动马达M。之后的控制与图14所示的控制相同，因此省略说明。
此外，控制部300C′还可以在停止对电容C充电的情况下(图14的时刻t8、图15的时刻t7′、图19的时刻t8′)，控制开关元件Tlp、Tnp、Tln、Tnn各自的导通或截止，使得限流继电器(84C)和L相及N相所有的上臂侧开关元件Tlp、Tnp、或L相及N相所有的下臂侧开关元件Tln、Tnn中的任一侧的开关元件处于非导通状态。
根据实施方式3，控制部300C或300C′分别使上下臂侧开关元件导通或截止而主动地进行波形控制，由此对交流电力进行整流，因此，能够抑制伴随整流而产生电源谐波。其他效果与实施方式1及实施方式2相同。
以上，说明了本发明实施方式1至实施方式3所涉及的空调装置及电力转换电路，但本发明并不限定于这些实施方式，例如还能够采用如下所述的变形实施方式。
(1)实施方式1及实施方式3的三相交流电源E3以三相四线式接线，但本发明还能够适用于三相交流电源E3以三相三线式接线的情况。图16表示将三相三线式的接线应用于实施方式1所涉及的电力转换电路2A的结构后的电力转换电路2D的结构。图17表示将三相三线式的接线应用于实施方式3所涉及的电力转换电路2C的结构后的电力转换电路2E的结构。
在将本发明应用于三相交流电源E3以三相三线式接线的结构的情况下，与单相的情况同样，限流电路50设置在输入线Lr、Ls、Lt中的任一条输入线与正侧直流电源线L1或负侧直流电源线L2中的任一条直流电源线之间(在图16及图17的例子中，设置在输入线Lr与正侧直流电源线L1之间)而非设置在中性线Ln上。
在将三相三线式的接线应用于实施方式1所涉及的电力转换电路2A的结构的情况下，为了使电流在限流动作时必定流经限流阻抗，必需在连接有所述限流电路(50)的相的上下臂上设置开关元件。
在所述情况下也与图10所示的电力转换电路2C同样，电力转换电路2D中的上臂侧开关元件Trp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Ttn并不限于仅在上述方向上使电流路径导通的开关元件，还可以是能够在正侧直流电源线L1侧及负侧直流电源线L2侧双向通电的双向通电元件。另外，电力转换电路2E中的上臂侧开关元件Trp、Tsp、Ttp及下臂侧开关元件Trn、Tsn、Ttn并不限于仅在上述方向上使电流路径导通的开关元件，还可以是能够在正侧直流电源线L1侧及负侧直流电源线L2侧双向通电的双向通电元件。或者，还可以进一步并联地连接仅在与上述方向相反的方向上导通的电路，由此，构成能够双向通电的电路。在该结构中，还可以采用相当于使单向通电侧断开的单向通电元件的结构。
使用图18所示的时序图，说明图17所示的电力转换电路2E中的导通或截止控制的其他实施方式。若用户打开室内遥控器以开始调节空气(时刻t1)，则控制部300E会使限流继电器84C为关闭状态，开始对电力转换电路2E通电。与此同时，控制部300E将S相的下臂侧开关元件Tsn(未连接有限流电路50的相中的至少一相的未连接有限流电路50的一侧的臂的开关元件)固定为导通状态，使其余的开关元件即S相的上臂侧开关元件Trn、R相的一对上下臂侧开关元件Trp、Trn、及T相的一对上下臂侧开关元件Ttp、Ttn为非导通状态，开始对平滑电容C充电(时刻t2)。由此，控制部300E使电流必定流经限流阻抗R1，从而防止突入电流流入平滑电容C。
此外，在此情况下，被控制部300E设为导通状态的开关元件并不限于S相的下臂侧的开关元件Trn，可以是T相的下臂侧的开关元件Ttn，也可以是S相和T相的下臂侧开关元件这两者。在此情况下，其余的开关元件均处于非导通状态。
接着，控制部300E使限流继电器84C为打开状态，与此同时，将R相、S相及T相的各一对上下臂侧开关元件固定为导通状态(时刻t3)。在本实施方式中，该时刻t3也是从在时刻t2使限流继电器84C为关闭状态时起(从开始对电力转换电路2A通电时起)，由控制部300E通过内置的计时器等计算出经过了上述预定时间(能够抑制突入电流的预定时间)的时刻。
若对于平滑电容C的充电已完成，则控制部300E开始对逆变电路20的各上下臂侧开关元件的导通或截止进行控制(逆变电路20开始运转，时刻t4)。由此，开始驱动马达M。之后的控制与图11所示的控制部300C的控制相同，因此省略说明。
此外，图16所示的电力转换电路2D所具备的控制部300D对于转换电路10D的上下臂侧开关元件的导通或截止等的控制与控制部300A的控制相同，因此省略说明。
(2)在实施方式1至实施方式3所涉及的转换电路10A至10C′中，串联地连接IGBT和二极管，但即使在转换电路10A至10C′中使用反向阻断IGBT，仍能够具有同等的功能。
(3)作为实施方式1至实施方式3，示出了仅包含二极管的臂的整流电路、及在所有臂上具有开关元件的整流电路，但本发明除了能够适用于所述转换电路10A至10C′之外，还能够适用于间接矩阵转换器。此外，在此情况下，电容是作为构成箝位电路的箝位电容而设置在逆变器部与转换器部之间。
图20表示将间接矩阵转换器20A作为电力转换电路而具备的空调装置1F。间接矩阵转换器20A在电流型转换器100A及箝位电路30A′中设置有电压型逆变器20。
电流型转换器100A经由与R、S、T各相对应的输入线Lr、Ls、Lt(第一输入线至第三输入线)和中性线Ln而连接于三相四线式交流电源E3。另外，电流型转换器100A经由正侧直流电源线L1及负侧直流电源线L2而连接于逆变电路20及箝位电路30A′。
电流型转换器100A的导通或截止动作由控制电路300A控制。
在该实施方式中，电流型转换器100A配合三相的上下臂而设置有六组将二极管和IGBT串联连接而成的元件。所述各元件为IGBTTrp及二极管Drp、IGBTTrn及二极管Drn、IGBTTsp及二极管Dsp、IGBTTsn及二极管Dsn、IGBTTtp及二极管Dtp、IGBTTtn及二极管Dtn。
晶体管Trp的发射极连接于二极管Drp的阳极，二极管Drp的阴极连接于直流电源线L1。晶体管Tsp的发射极连接于二极管Dsp的阳极，二极管Dsp的阴极连接于直流电源线L1。晶体管Ttp的发射极连接于二极管Dtp的阳极，二极管Dtp的阴极连接于直流电源线L1。
二极管Drn的阳极连接于晶体管Trn的发射极，晶体管Trn的集电极连接于直流电源线L2。二极管Dsn的阳极连接于晶体管Tsn的发射极，晶体管Tsn的集电极连接于直流电源线L2。二极管Dtn的阳极连接于晶体管Ttn的发射极，晶体管Ttn的集电极连接于直流电源线L2。
晶体管Trp的集电极连接于二极管Drn的阴极。同样地，晶体管Tsp的集电极连接于二极管Dsn的阴极。晶体管Ttp的集电极连接于二极管Dtn的阴极。
此外，图20中表示了上述各元件的二极管的阳极连接于IGBT的发射极的例子，但还能够使用二极管的阴极连接于IGBT的集电极的结构。
另外，还能够使用反向阻断IGBT(RB-IGBT)来代替由上述二极管及IGBT构成的各元件。
间接矩阵转换器20A包括箝位电路30A′。箝位电路30A′例如包括电解电容作为箝位电容C。箝位电路30A′例如具有吸收马达的再生能量的作用。
与使用上述图11及图12说明的电力转换电路2C所进行的导通或截止控制同样，进行所述电流型转换器100A的上下臂侧开关元件的导通或截止控制。
图21表示包括连接于单相交流电源E1的间接矩阵转换器20A′的空调装置1G。间接矩阵转换器20A′在电流型转换器100A′及箝位电路30A"中设置有电压型逆变器20。
电流型转换器100A′经由与L、N各相对应的输入线Ll、Ln而连接于单相交流电源E1。另外，电流型转换器100A′经由正侧直流电源线L1及负侧直流电源线L2而连接于电压型逆变电路20及箝位电路30A"。此外，限流电路50连接在输入线Ll与正侧直流电源线L1之间。
电流型转换器100A′的导通或截止动作由控制电路300A′控制。
在该实施方式中，电流型转换器100A′配合来自单相交流电源E1的输入线Ll、Ln的各上下臂而设置有四组将二极管和IGBT串联连接而成的元件。所述各元件为IGBTTlp及二极管Dlp、IGBTTln及二极管Dln、IGBTTnp及二极管Dnp、IGBTTnn及二极管Dnn。
晶体管Tlp的发射极连接于二极管Dlp的阳极，二极管Dlp的阴极连接于直流电源线L1。晶体管Tnp的发射极连接于二极管Dnp的阳极，二极管Dnp的阴极连接于直流电源线L1。
二极管Dln的阳极连接于晶体管Tln的发射极，晶体管Tln的集电极连接于直流电源线L2。二极管Dnn的阳极连接于晶体管Tnn的发射极，晶体管Tnn的集电极连接于直流电源线L2。
晶体管Tlp的集电极连接于二极管Dln的阴极。同样地，晶体管Tnp的集电极连接于二极管Dnn的阴极。
此外，图21中示出了上述各元件的二极管的阳极连接于IGBT的发射极的例子，但还能够使用二极管的阴极连接于IGBT的集电极的结构。
另外，还能够使用反向阻断IGBT(RB-IGBT)来代替由上述二极管及IGBT构成的各元件。
间接矩阵转换器20A′包括箝位电路30A′′。箝位电路30A′′例如包括电解电容作为箝位电容C。箝位电路30A′′例如具有吸收马达的再生能量的作用。
与使用上述图14及图15说明的电力转换电路2C′的导通或截止控制同样地进行该电流型转换器100A′的上下臂侧开关元件的导通或截止控制。
(4)在实施方式3中，控制部300C及控制部300C′在时刻t8及时刻t7′，使所有上下臂侧开关元件为非导通状态。然而，因为目的在于在马达M停止时停止对平滑电容C充电，所以控制部300C及控制部300C′还可以进行如下所述的控制。即，控制部300C所进行的控制只要是仅使限流继电器(84C)和R、S、T各相的两对上下臂侧开关元件、或限流继电器(84C)和所有的上臂侧开关元件、或限流继电器(84C)和所有的下臂侧开关元件为非导通状态的控制即可。控制部300C′所进行的控制只要是仅使限流继电器(84C)和R相或N相的任一对上下臂侧开关元件、或限流继电器(84C)和所有的上臂侧开关元件、或限流继电器(84C)和所有的下臂侧开关元件为非导通状态的控制即可。
此外，在上述具体实施方式中，主要包含具有以下的结构的发明。
上述实施方式的电力转换电路是以下的电力转换电路，即，经由第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)而连接于三相交流电源(E3)，且经由正侧直流电源线(L1)及负侧直流电源线(L2)而连接于电容(C)，并连接于至少一个限流电路(50)，其中，所述限流电路(50)设置在所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)中的任一条输入线与正侧直流电源线(L1)或负侧直流电源线(L2)中的任一条直流电源线之间，且具有开闭开关(84C)及限流阻抗(R1)。所述电力转换电路包括：开关元件(Trp)，设置在连接有所述限流电路(50)的相的连接有该限流电路(50)的一侧的臂上，在导通状态下使所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、It)与所述直流电源线(L1、L2)之间的电流路径导通；开关元件(Tsp、Ttp)或开关元件(Trn、Tsn、Ttn)中的至少其中之一，其中，所述开关元件(Tsp、Ttp)设置在未连接所述限流电路的两相的被连接有所述限流电路的一侧的臂上，在导通状态下使所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)与所述直流电源线(L1、L2)之间的电流路径导通，所述开关元件(Trn、Tsn、Ttn)设置在与设置有所述开关元件(Trp)的臂同相的相反侧的臂、及未连接有所述限流电路的相中的至少一相的上下两侧的臂上，在导通状态下使所述直流电源线(L1、L2)与所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)之间的电流路径导通；以及控制部(300D、300E)，控制所述开关元件(Trp、Tsp、Ttp、Trn、Tsn、Ttn)的导通或截止、和所述开闭开关(84C)的开闭。在所述电力转换电路中，所述控制部(300D、300E)，在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，且控制所述开关元件(Trp、Trn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn)各自的导通或截止，使未连接有所述限流电路(50)的相中的至少一相的未被连接有限流电路的一侧的臂处于导通状态，使其余的臂处于非导通状态。
根据所述结构，所述开关元件作为电源开关而发挥功能。因此，能够从转换电路的输入部中除去作为电源开关的大型电磁继电器。因此，能够获得以下的(1)至(3)的效果。(1)被用作所述电源开关的所述电磁继电器的动触点不会熔着或劣化，因此，能够提高转换电路的可靠性。(2)能够防止在所述动触点开闭时产生的杂讯传输至所述电力转换电路的控制电路等弱电电路，特别是与转换电路共用作为通往商用电源的连接配线的弱电电路，即连接于从连接配线分支出的电源的弱电电路。(3)能够使电路基板小型化。
上述实施方式的电力转换电路是以下的电力转换电路，即，经由L相及N相的两条输入线(Ll、Ln)而连接于单相交流电源(E1)，且经由正侧直流电源线(L1)及负侧直流电源线(L2)而连接于电容(C)，并连接于至少一个限流电路(50)，其中，所述限流电路(50)设置在所述L相的输入线(Ll)与正侧直流电源线(L1)之间或所述N相的输入线(Ln)与负侧直流电源线(L2)之间，且具有开闭开关(84C)及限流阻抗(R1)。所述电力转换电路包括：开关元件(Tlp、Tln)，设置在连接有所述限流电路(50)的相的被连接有该限流电路(50)的一侧的臂上，在导通状态下使所述L相或N相的输入线(Ll、Ln)与所述直流电源线(L1、L2)之间的电流路径导通；开关元件(Tnp、Tln)，设置在连接有所述限流电路(50)的一侧的未被连接有该限流电路(50)的相的臂、或连接有所述限流电路(50)的相的未被连接有该限流电路(50)的一侧的臂中的至少任一个臂上，在被设置在上臂上时，在导通状态下使从所述L相或N相的输入线(Ll、Ln)向所述正侧直流电源线(L1)的电流路径导通，在被设置在下臂上时，在导通状态下使从所述负侧直流电源线(L2)向所述L相或N相的输入线(Il、Ln)的电流路径导通；以及控制部(300A′、300B′、300C′)，控制所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp)或在所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp)中加上使N相的输入线(Ln)与所述负侧直流电源线(L2)导通的开关元件(Tnn)的四个元件(Tlp、Tln、Tnp、Tnn)的导通或截止、和所述开闭开关(84C)的开闭。在所述电力转换电路中，所述控制部(300A′、300B′、300C′)，在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，且控制所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp)各自的导通或截止，使未连接有所述限流电路(50)的相的未被连接有所述限流电路(50)的一侧的臂处于导通状态，使其余的臂处于非导通状态。
根据所述结构，所述开关元件作为电源开关而发挥功能。因此，能够从转换电路的输入部中除去作为电源开关的大型电磁继电器。因此，能够获得以下的(1)至(3)的效果。(1)被用作所述电源开关的所述电磁继电器的动触点不会熔着或劣化，因此，能够提高转换电路的可靠性。(2)能够防止在所述动触点开闭时产生的杂讯传输至所述电力转换电路的控制电路等弱电电路，特别是与转换电路共用作为通往商用电源的连接配线的弱电电路，即连接于从连接配线分支出的电源的弱电电路。(3)能够使电路基板小型化。
在所述电力转换电路中，较为理想的是：所述上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)是以下的元件，即：设置在所述三相的所有的上臂上，且各元件在截止状态下，仅在从所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)通往所述正侧直流电源线(Ll)的一个方向上使电流路径导通。在此情况下，较为理想的是：所述下臂侧开关元件(Trn、Tsn、Ttn)是以下的元件，即：设置在所述三相的所有的下臂上，且各元件在截止状态下，仅在从所述负侧直流电源线(L2)通往所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)的一个方向上使电流路径导通。另外，较为理想的是：所述控制部(300C)，在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，使连接于同一条所述输入线的所述上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)及所述下臂侧开关元件(Trn、Tsn、Ttn)这三对开关元件中的一对开关元件为导通状态，并使其余的两对开关元件为非导通状态。
所述结构适合用于能够抑制电源谐波的所谓的电流型转换电路或间接矩阵转换器即电力转换电路。
在所述电力转换电路中，较为理想的是：所述上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)是以下的元件，即：设置在所述三相的所有的上臂上，且各元件在截止状态下，仅在从所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)通往所述正侧直流电源线(L1)的一个方向上使电流路径导通。在此情况下，较为理想的是：所述下臂侧开关元件(Trn、Tsn、Ttn)是以下的元件，即：设置在所述三相的所有的下臂上，且各元件在截止状态下，仅在从所述负侧直流电源线(L2)通往所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)的一个方向上使电流路径导通。另外，较为理想的是：所述控制部(300E)，在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，且至少使设置在未连接有所述限流电路(50)的相中的一相的上下臂上的一对开关元件(Tsp、Tsn)中的未被连接有所述限流电路(50)的一侧的臂的开关元件(Tsn、Ttn)为导通状态，使其余的开关元件(Tsp、Ttp、Tsn、Ttn)为非导通状态。
所述结构适合用于能够抑制电源谐波的所谓的电流型转换电路或间接矩阵转换器即电力转换电路。
在所述电力转换电路中，较为理想的是：所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp、Tnn)设置在所有的所述上下臂上。在此情况下，较为理想的是：所述控制部(300C′)在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，且使未连接有所述限流电路(50)的相的未连接有该限流电路(50)的一侧的开关元件(Tnn)为导通状态，并使其余的开关元件(Tlp、Tln、Tnp)为非导通状态。
所述结构适合用于能够抑制电源谐波的所谓的电流型转换电路或间接矩阵转换器即电力转换电路。
在所述电力转换电路中，较为理想的是：所述控制部(300A、300C、300D、300E)在停止对所述电容(C)的充电时，以使至少两相的所述上下臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Trp、Trn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn)各自的导通或截止。
根据所述结构，所述开关元件作为电源开关而发挥功能，并停止来自商用电源的电力供应，因此，能够不使用作为电源开关的大型电磁继电器而停止对所述电容(C)的充电。
在所述电力转换电路中，较为理想的是：所述控制部(300A′、300B′、300C′)，在停止对所述电容(C)的充电时，以使至少一相的所述上下臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp、Tnn)各自的导通或截止。
根据所述结构，所述开关元件作为电源开关而发挥功能，并停止来自商用电源的电力供应，因此，能够不使用作为电源开关的大型电磁继电器而停止对所述电容(C)的充电。
在所述电力转换电路中，较为理想的是：所述控制部(300C、300E)，在停止对所述电容(C)的充电时，以使所有的所述上臂或所有的所述下臂中的至少其中之一臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Trp、Tsp、Ttp、Trn、Tsn、Ttn)各自的导通或截止。
根据所述结构，在能够抑制电源谐波的所谓的电流型转换电路或间接矩阵转换器中，使所述开关元件作为电源开关而发挥功能，从而能够在不使用作为电源开关的大型电磁继电器的情况下，停止对所述电容(C)的充电。
在所述电力转换电路中，较为理想的是：所述控制部(300C′)，在停止对所述电容(C)的充电时，以使所有的所述上臂或所有的所述下臂中的至少其中之一臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Tlp、Tnp、Tln、Tnn)各自的导通或截止。
根据所述结构，在能够抑制电源谐波的所谓的电流型转换电路或间接矩阵转换器中，使所述开关元件作为电源开关而发挥功能，从而能够在不使用作为电源开关的大型电磁继电器的情况下，停止对所述电容(C)的充电。
在所述电力转换电路中，较为理想的是：所述控制部(300A、300C)，将以下的时机设为在通电开始后经过了能够抑制突入电流的预定时间的时机，所述时机是在所述通电开始后直至能够抑制突入电流为止使所述开闭开关(84C)为关闭状态的时机。
根据所述方式，控制部通过计测时间来进行控制，将开闭开关处于关闭状态的期间作为经过了预定时间的期间。因此，在通电开始后直至作为能够抑制突入电流的预定时机为止，能够可靠地使开闭开关为关闭状态。由此，能够可靠地抑制突入电流。
在所述电力转换电路中，较为理想的是：所述开闭开关(84C)是能够单向通电的开关元件或将电磁继电器和单向通电元件组合的电路中的其中之一。
根据所述结构，能够使电流单向地从连接有限流电路的电源线流向直流电源线。因此，无论电源线各相的相位关系或正负关系如何，电流均不会逆向地从电源线侧流向限流电路，能够进行稳定的限流动作。在由能够单向通电的开关元件进行开关开闭的情况下，所述电力转换电路的可靠性不会因动触点的熔着或劣化而降低，且还能够消除在动触点开闭时因触点颤动而产生的电磁杂讯的不良影响。另外，在由组合有电磁继电器和单向通电元件的电路进行开关开闭的情况下，因为存在单向通电元件，所以对电磁继电器的动触点施加的电负荷减少。由此，能够减轻由动触点的熔着或劣化引起的所述电力转换电路可靠性的降低，还能够减小动触点开闭时的上述电磁杂讯的不良影响。
较为理想的是：所述电力转换电路是使制冷剂在制冷剂回路中循环而执行制冷循环的空调装置所具有的电源电路的电力转换电路，其中，所述制冷剂回路由压缩机、热源侧热交换器、膨胀阀及利用侧热交换器通过导管连接而成。在此情况下，较为理想的是：所述控制部(300A、300C、300D、300E)，在接收到高压异常信号的情况下，以使至少两相的所述上下臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Trp、Trn、Ttp、Ttn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn)各自的导通或截止，其中，所述高压异常信号是检测所述制冷循环的高压压力的异常上升的高压压力传感器(400)在检测出该异常上升时输出的信号。
根据所述结构，在连接于具备所述高压压力开关、且在所述制冷循环的高压压力异常上升时停止该制冷循的环空调装置所具有的三相(三线式或四线式)电源的电力转换电路中，能够获得迅速停止电源供应的效果。
较为理想的是：所述电力转换电路是使制冷剂在制冷剂回路中循环而执行制冷循环的空调装置所具有的电源电路的电力转换电路，其中，所述制冷剂回路由压缩机、热源侧热交换器、膨胀阀及利用侧热交换器通过导管连接而成。在此情况下，较为理想的是：所述控制部(300C)，在接收到高压异常信号的情况下，以使所有的所述上臂或所有的所述下臂中的至少其中之一臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Trp、Tsp、Ttp、Trn、Tsn、Ttn)各自的导通或截止，其中，所述高压异常信号是检测所述制冷循环的高压压力的异常上升的高压压力传感器(400)在检测出该异常上升时输出的信号。
根据所述结构，在连接于具备所述高压压力开关、且在所述制冷循环的高压压力异常上升时停止该制冷循环的空调装置所具有的三相(三线式或四线式)电源的电力转换电路中，能够获得迅速停止电源供应的效果。
较为理想的是：所述电力转换电路是使制冷剂在制冷剂回路中循环而执行制冷循环的空调装置所具有的电源电路的电力转换电路，其中，所述制冷剂回路由压缩机、热源侧热交换器、膨胀阀及利用侧热交换器通过导管连接而成。在此情况下，较为理想的是：所述控制部(300A′、300B′、300C′)，在接收到高压异常信号的情况下，以使至少一相的所述上下臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp、Tnn)各自的导通或截止，其中，所述高压异常信号是检测所述制冷循环的高压压力的异常上升的高压压力传感器(400)在检测出该异常上升时输出的信号。
所述结构适用于具备所述高压压力开关、且在所述制冷循环的高压压力异常上升时停止该制冷循环的空调装置所具有的单相电源电路的转换电路。
较为理想的是：所述电力转换电路是使制冷剂在制冷剂回路中循环而执行制冷循环的空调装置所具有的电源电路的电力转换电路，其中，所述制冷剂回路由压缩机、热源侧热交换器、膨胀阀及利用侧热交换器通过导管连接而成。在此情况下，较为理想的是：所述控制部(300C′)，在接收到高压异常信号的情况下，以使所有的所述上臂或所有的所述下臂中的至少其中之一臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Trp、Tnp、Trn、Tnn)各自的导通或截止，其中，所述高压异常信号是检测所述制冷循环的高压压力的异常上升的高压压力传感器(400)在检测出该异常上升时输出的信号。
所述结构适用于具备所述高压压力开关、且在所述制冷循环的高压压力异常上升时停止该制冷循环的空调装置所具有的单相电源电路的转换电路。
本发明的空调装置包括：马达(M)；以及所述的任意其中之一结构的电力转换电路(2A、2A′、2B′、2C、2C′、2D、2E、20A、20A′)，其中，所述电力转换电路(2A、2A′、2B′、2C、2C′、2D、2E、20A、20A′)包括：连接于转换电路(10A、10A′、10B′、10C、10C′、10D、10E、100A、100A′)的电容(C)；以及连接在所述电容(C)与所述马达(M)之间的逆变电路(20)。
根据所述结构，在包括马达和具有连接于转换电路的电容以及连接在所述电容与所述马达之间的逆变电路的所述电力转换电路的空调装置中，能够获得由所述电力转换电路产生的效果。
符号说明
E1  单相交流电源
E3  三相交流电源
1A、1A′、1B、1B′、1C、1C′  空调装置
M  变频马达
2A、2A′、2B′、2C、2C′、20A、20A′  电力转换电路
Lr、Ls、Lt、Ln、Ll  输入线
L1  正侧直流电源线
L2  负侧直流电源线
C  平滑电容、箝位电容
10A、10A′、10B、10B′、10C、10C′、100A、100A′  转换电路
Trp、Tsp、Ttp、Tnp、Tlp  上臂侧开关元件
Trn、Tsn、Ttn、Tnn、Tln  下臂侧开关元件
100  转换器栅极驱动器IC
20  逆变电路
Tup、Tvp、Twp、Tun、Tvn、Twn  开关元件(逆变器侧开关元件)
200  逆变器栅极驱动器IC
300A、300A′、300B、300B′、300C、300C′  控制部
400  高压压力开关

Claims (17)

1.一种电力转换电路，经由第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)、和具有开闭开关(84C)及限流阻抗(R1)的中性线(Ln)而连接于三相交流电源(E3)，并且，经由正侧直流电源线(L1)及负侧直流电源线(L2)而连接于电容(C)，其特征在于，所述电力转换电路包括：
上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)，设置在三相的上臂中的至少两相的上臂上，在导通状态下使从所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)通往所述正侧直流电源线(L1)的电流路径导通；
下臂侧开关元件(Trn、Tsn、Ttn)，设置在与设置有所述上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)的上臂同相的下臂上，在导通状态下使从所述负侧直流电源线(L2)通往所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)的电流路径导通；以及
控制部(300A、300C)，控制所述上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)及所述下臂侧开关元件(Trn、Tsn、Ttn)的导通或截止和所述开闭开关(84C)的开闭，其中，
所述控制部(300A、300C)，在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，且控制所述开关元件(Trp、Trn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn)各自的导通或截止，使一相的所述上下臂处于导通状态，使其余的臂处于非导通状态。
2.一种电力转换电路，经由第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)而连接于三相交流电源(E3)，且经由正侧直流电源线(L1)及负侧直流电源线(L2)而连接于电容(C)，并连接于至少一个限流电路(50)，其中，所述限流电路(50)设置在所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)中的任一条输入线与正侧直流电源线(L1)或负侧直流电源线(L2)中的任一条直流电源线之间，且具有开闭开关(84C)及限流阻抗(R1)，其特征在于，所述电力转换电路包括：
开关元件(Trp)，设置在该电力转换电路中连接有所述限流电路(50)的相的连接有该限流电路(50)的一侧的臂上，在导通状态下使所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)与所述直流电源线(L1、L2)之间的电流路径导通；
开关元件(Tsp、Ttp)或开关元件(Trn、Tsn、Ttn)中的至少其中之一，其中，所述开关元件(Tsp、Ttp)设置在该电力转换电路中未连接所述限流电路的两相的被连接有所述限流电路的一侧的臂上，在导通状态下使所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)与所述直流电源线(L1、L2)之间的电流路径导通，所述开关元件(Trn、Tsn、Ttn)设置在与设置有所述开关元件(Trp)的臂同相的相反侧的臂、及未连接有所述限流电路的相中的至少一相的上下两侧的臂上，在导通状态下使所述直流电源线(L1、L2)与所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)之间的电流路径导通；以及
控制部(300D、300E)，控制所述开关元件(Trp、Tsp、Ttp、Trn、Tsn、Ttn)的导通或截止、和所述开闭开关(84C)的开闭，其中，
所述控制部(300D、300E)，在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，且控制所述开关元件(Trp、Trn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn)各自的导通或截止，使未连接有所述限流电路(50)的相中的至少一相的未被连接有限流电路的一侧的臂处于导通状态，使其余的臂处于非导通状态。
3.一种电力转换电路，经由L相及N相的两条输入线(Ll、Ln)而连接于单相交流电源(E1)，且经由正侧直流电源线(L1)及负侧直流电源线(L2)而连接于电容(C)，并连接于至少一个限流电路(50)，其中，所述限流电路(50)设置在所述L相的输入线(L1)与正侧直流电源线(L1)之间或所述N相的输入线(Ln)与负侧直流电源线(L2)之间，且具有开闭开关(84C)及限流阻抗(R1)，其特征在于，所述电力转换电路包括：
开关元件(Tlp、Tln)，设置在该电力转换电路中连接有所述限流电路(50)的相的被连接有该限流电路(50)的一侧的臂上，在导通状态下使所述L相或N相的输入线(Ll、Ln)与所述直流电源线(L1、L2)之间的电流路径导通；
开关元件(Tnp、Tln)，设置在该电力转换电路中连接有所述限流电路(50)的一侧的未被连接有该限流电路(50)的相的臂、或连接有所述限流电路(50)的相的未被连接有该限流电路(50)的一侧的臂中的至少任一个臂上，在被设置在上臂上时，在导通状态下使从所述L相或N相的输入线(Ll、Ln)向所述正侧直流电源线(L1)的电流路径导通，在被设置在下臂上时，在导通状态下使从所述负侧直流电源线(L2)向所述L相或N相的输入线(Ll、Ln)的电流路径导通；以及
控制部(300A′、300B′、300C′)，控制所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp)或在所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp)中加上使N相的输入线(Ln)与所述负侧直流电源线(L2)导通的开关元件(Tnn)的四个元件(Tlp、Tln、Tnp、Tnn)的导通或截止、和所述开闭开关(84C)的开闭，其中，
所述控制部(300A′、300B′、300C′)，在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，且控制所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp)各自的导通或截止，使未连接有所述限流电路(50)的相的未被连接有所述限流电路(50)的一侧的臂处于导通状态，使其余的臂处于非导通状态。
4.根据权利要求1所述的电力转换电路，其特征在于：
所述上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)是以下的元件，即：设置在所述三相的所有的上臂上，且各元件在截止状态下，仅在从所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)通往所述正侧直流电源线(L1)的一个方向上使电流路径导通；
所述下臂侧开关元件(Trn、Tsn、Ttn)是以下的元件，即：设置在所述三相的所有的下臂上，且各元件在截止状态下，仅在从所述负侧直流电源线(L2)通往所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)的一个方向上使电流路径导通；
所述控制部(300C)，在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，使连接于同一条所述输入线的所述上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)及所述下臂侧开关元件(Trn、Tsn、Ttn)这三对开关元件中的一对开关元件为导通状态，并使其余的两对开关元件为非导通状态。
5.根据权利要求2所述的电力转换电路，其特征在于：
所述上臂侧开关元件(Trp、Tsp、Ttp)是以下的元件，即：设置在所述三相的所有的上臂上，且各元件在截止状态下，仅在从所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)通往所述正侧直流电源线(L1)的一个方向上使电流路径导通；
所述下臂侧开关元件(Trn、Tsn、Ttn)是以下的元件，即：设置在所述三相的所有的下臂上，且各元件在截止状态下，仅在从所述负侧直流电源线(L2)通往所述第一输入线至第三输入线(Lr、Ls、Lt)的一个方向上使电流路径导通；
所述控制部(300E)，在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，且至少使设置在未连接有所述限流电路(50)的相中的一相的上下臂上的一对开关元件(Tsp、Tsn)中的未被连接有所述限流电路(50)的一侧的臂的开关元件(Tsn、Ttn)为导通状态，使其余的开关元件(Tsp、Ttp、Tsn、Ttn)为非导通状态。
6.根据权利要求3所述的电力转换电路，其特征在于：
所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp、Tnn)设置在所有的所述上下臂上，
所述控制部(300C′)在开始对该电力转换电路通电后直至能够抑制突入电流为止，使所述开闭开关(84C)为关闭状态，使未连接有所述限流电路(50)的相的未连接有该限流电路(50)的一侧的开关元件(Tnn)为导通状态，并使其余的开关元件(Tlp、Tln、Tnp)为非导通状态。
7.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的电力转换电路，其特征在于：
所述控制部(300A、300C、300D、300E)在停止对所述电容(C)的充电时，以使至少两相的所述上下臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Trp、Trn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn)各自的导通或截止。
8.根据权利要求4或5所述的电力转换电路，其特征在于：
所述控制部(300C、300E)，在停止对所述电容(C)的充电时，以使所有的所述上臂或所有的所述下臂中的至少其中之一臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Trp、Tsp、Ttp、Trn、Tsn、Ttn)各自的导通或截止。
9.根据权利要求3或6所述的电力转换电路，其特征在于：
所述控制部(300A′、300B′、300C′)，在停止对所述电容(C)的充电时，以使至少一相的所述上下臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp、Tnn)各自的导通或截止。
10.根据权利要求6所述的电力转换电路，其特征在于：
所述控制部(300C′)，在停止对所述电容(C)的充电时，以使所有的所述上臂或所有的所述下臂中的至少其中之一臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Tlp、Tnp、Tln、Tnn)各自的导通或截止。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电力转换电路，其特征在于：
所述控制部(300A、300C)，将以下的时机设为在通电开始后经过了能够抑制突入电流的预定时间的时机，所述时机是在所述通电开始后直至能够抑制突入电流为止使所述开闭开关(84C)为关闭状态的时机。
12.根据权利要求2、3、5至11中任一项所述的电力转换电路，其特征在于：
所述开闭开关(84C)是能够单向通电的开关元件或将电磁继电器和单向通电元件组合的电路中的其中之一。
13.根据权利要求1、2、4、5、7、8、11、12中任一项所述的电力转换电路，其特征在于：
所述电力转换电路是使制冷剂在制冷剂回路中循环而执行制冷循环的空调装置所具有的电源电路的电力转换电路，其中，所述制冷剂回路由压缩机、热源侧热交换器、膨胀阀及利用侧热交换器通过导管连接而成，
所述控制部(300A、300C、300D、300E)，在接收到高压异常信号的情况下，以使至少两相的所述上下臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Trp、Trn、Ttp、Ttn、Tsp、Tsn、Ttp、Ttn)各自的导通或截止，其中，所述高压异常信号是检测所述制冷循环的高压压力的异常上升的高压压力传感器(400)在检测出该异常上升时输出的信号。
14.根据权利要求2、4、5、7、8、11、12中任一项所述的电力转换电路，其特征在于：
所述电力转换电路是使制冷剂在制冷剂回路中循环而执行制冷循环的空调装置所具有的电源电路的电力转换电路，其中，所述制冷剂回路由压缩机、热源侧热交换器、膨胀阀及利用侧热交换器通过导管连接而成，
所述控制部(300C)，在接收到高压异常信号的情况下，以使所有的所述上臂或所有的所述下臂中的至少其中之一臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Trp、Tsp、Ttp、Trn、Tsn、Ttn)各自的导通或截止，其中，所述高压异常信号是检测所述制冷循环的高压压力的异常上升的高压压力传感器(400)在检测出该异常上升时输出的信号。
15.根据权利要求3、6、9、10、11、12中任一项所述的电力转换电路，其特征在于：
所述电力转换电路是使制冷剂在制冷剂回路中循环而执行制冷循环的空调装置所具有的电源电路的电力转换电路，其中，所述制冷剂回路由压缩机、热源侧热交换器、膨胀阀及利用侧热交换器通过导管连接而成，
所述控制部(300A′、300B′、300C′)，在接收到高压异常信号的情况下，以使至少一相的所述上下臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Tlp、Tln、Tnp、Tnn)各自的导通或截止，其中，所述高压异常信号是检测所述制冷循环的高压压力的异常上升的高压压力传感器(400)在检测出该异常上升时输出的信号。
16.根据权利要求3、6、9、10、11、12中任一项所述的电力转换电路，其特征在于：
所述电力转换电路是使制冷剂在制冷剂回路中循环而执行制冷循环的空调装置所具有的电源电路的电力转换电路，其中，所述制冷剂回路由压缩机、热源侧热交换器、膨胀阀及利用侧热交换器通过导管连接而成，
所述控制部(300C′)，在接收到高压异常信号的情况下，以使所有的所述上臂或所有的所述下臂中的至少其中之一臂处于非导通状态的方式控制所述开关元件(Trp、Tnp、Trn、Tnn)各自的导通或截止，其中，所述高压异常信号是检测所述制冷循环的高压压力的异常上升的高压压力传感器(400)在检测出该异常上升时输出的信号。
17.一种空调装置，其特征在于包括：
马达(M)；以及
如权利要求1至16中任一项所述的电力转换电路(2A、2A′、2B′、2C、2C′、2D、2E、20A、20A′)，其中，
所述电力转换电路(2A、2A′、2B′、2C、2C′、2D、2E、20A、20A′)包括：
转换电路(10A、10A′、10B′、10C、10C′、10D、10E、100A、100A′)；
连接于所述转换电路(10A、10A′、10B′、10C、10C′、10D、10E、100A、100A′)的电容(C)；以及
连接在所述电容(C)与所述马达(M)之间的逆变电路(20)。
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