CN104247243B - 整流装置及整流系统 - Google Patents
整流装置及整流系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104247243B CN104247243B CN201380020390.2A CN201380020390A CN104247243B CN 104247243 B CN104247243 B CN 104247243B CN 201380020390 A CN201380020390 A CN 201380020390A CN 104247243 B CN104247243 B CN 104247243B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- current
- switching mode
- circuit
- fairing
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
- H02M1/4241—Arrangements for improving power factor of AC input using a resonant converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/23—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only arranged for operation in parallel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
本发明提供一种整流装置及整流系统,即使输入电流的值发生很大的变动,也能迅速地进行相应的高次谐波开关,从而能够得到充分的改善功率因数和抑制高次谐波的效果。选定与输入电流的值相对应的开关模式数据,并基于所选定的开关模式数据使各MOSFET导通或断开,然后向着改善功率因数的方向对所选定的开关模式数据依次进行修正,同时基于该修正后的开关模式数据使各MOSFET导通或断开,并且求出每一次修正后的开关模式数据与上述选定的开关模式数据之差,在所求出的差小于规定值时,继续进行修正,在所求出的差为规定值以上时,返回到最开始的选定。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及将交流电压转换成直流电压的整流装置及整流系统。
背景技术
对三相交流电源的电压进行整流从而将其转换成直流电压的整流电路具有3个由一对二极管串联连接而成的串联电路,这些串联电路中各二极管的相互连接点连接至三相交流电源的各相。并且,该整流电路的输出端与平滑电容器相连,而该平滑电容器与负载相连。
三相交流电源电压由彼此相位相差120°的3个相电压构成,这些相电压使电流通过各串联电路各自的正侧二极管而流入平滑二极管,并使电流从该平滑二极管通过各串联电路各自的负侧二极管。
另外,为了改善上述整流电路中的功率因数,并抑制输入电流中包含的高次谐波电流,采用三相高次谐波降低电路,该电路在输入侧设置电抗器,并且连接多个开关,用以与这些电抗器形成短路电路,通过按照适当的时序来对这些开关进行开关动作,从而使输入电流波形沿着正弦波的方式进行变化(例如记载在日本专利特开2010-233292号公报中)。
发明内容
进行上述开关动作时,例如首先选定与输入电流值相对应的开关模式,基于选定的开关模式来使开关导通或断开,然后向着改善功率因数的方向依次对所选定的开关模式进行修正,再基于该修正后的开关模式来使开关导通或断开。
但是,在输入电流值有很大变动的情况下,开关模式的修正有时赶不上该变动,从而无法得到充分的改善功率因数和抑制高次谐波的效果。
本发明的实施方式的目的在于提供一种整流装置和整流系统,即使输入电流值发生很大的波动,也能使开关动作迅速地对应这一变动,从而能够得到充分的改善功率因数和抑制高次谐波的效果。
本发明的实施方式的整流装置包括:对交流电源的电压进行整流的整流电路;设置在所述交流电源与所述整流电路的连接之间的电抗器;用于通过该电抗器及所述整流电路而与所述交流电源形成短路电路的开关元件;探测来自所述交流电源的输入电流的探测单元;检测功率因数的检测单元;以及控制单元。该控制单元根据所述探测单元的探测电流,选定在所述交流电源的电压的规定相位下使所述开关元件断续地导通的开关模式,基于所选定的开关模式使所述开关元件导通或断开,然后,向着改善所述检测单元检测出的功率因数的方向依次对选定的所述开关模式进行修正,同时基于每一次修正后的开关模式使所述开关元件导通或断开,并且求出每一次修正后的开关模式与选定时的所述开关模式之差,当由此求出的差小于规定值时,继续所述修正,当由此求出的差在规定值以上时,返回所述选定。
附图说明
图1是表示一个实施方式的结构的框图。
图2时表示一个实施方式中的输入电压波形的图。
图3是表示一个实施方式的控制流程图。
图4是表示一个实施方式的变形例的结构的框图。
具体实施方式
[1]下面,参照附图,对本发明的实施方式1进行说明。
如图1所示,三相交流电源1的R、S、T相与多个例如3个整流装置(三相整流装置)10相连。这些整流装置10的输出端都公共地连接至平滑电容器70。该平滑电容器70所产生的电压提供给负载2。负载2例如是用于驱动电动机的逆变器装置。各整流装置10彼此并联连接,且相互通过通信线连接。数量与负载2的容量相对应的整流装置10可适当地进行增设。这些整流装置10和平滑电容器70构成整流系统。
整流装置10包括:连接至三相交流电源1的整流电路(三相整流电路)20、设置在该整流电路20与三相交流电源1的各连接线上的电抗器11、12、13、设置在该电抗器11、12、13与三相交流电源1之间的连接线上的零交叉检测电路41、42、43及电流传感器51、52、53、检测整流电路20的输出电压的电压检测电路47、检测整流电路20的输出电流的电流检测电路48、控制部60、存储器(存储单元)61、通信部62。
整流电路20具有将正侧二极管21与负侧二极管22串联连接的R相用串联电路、将正侧二极管23与负侧二极管24串联连接的S相用串联电路、将正侧二极管25与负侧二极管26串联连接的T相用串联电路。正侧二极管21与负侧二极管22的相互连接点连接至三相交流电源1的R相。正侧二极管23与负侧二极管24的相互连接点连接至三相交流电源1的S相。正侧二极管25与负侧二极管26的相互连接点连接至三相交流电源1的T相。即,整流电路20将三相交流电源1的三相交流电压转换成直流电压,并从正侧输出端子(+)和负侧输出端子(-)输出。该整流电路20的正侧二极管21、23、25及负侧二极管22、24、26分别与开关元件例如MOSFET31、32、33、34、35、36并联连接。
在开关元件使用MOSFET的情况下,由于MOSFET31、32、33、34、35、36内部分别具有寄生二极管,因此可以将这些寄生二极管直接用作为正侧二极管21、23、25及负侧二极管22、24、26。当开关元件不是MOSFET,而是晶体管或IGBT时,需要另外准备正侧二极管21、23、25及负侧二极管22、24、26。
零交叉检测电路41检测出来自三相交流电源1的R相输入电压的零交叉点。零交叉检测电路42检测出来自三相交流电源1的S相输入电压的零交叉点。零交叉检测电路43检测出来自三相交流电源1的T相输入电压的零交叉点。电流传感器51检测出来自三相交流电源1的R相输入电流的值。电流传感器52检测出来自三相交流电源1的S相输入电流的值。电流传感器53检测出来自三相交流电源1的T相输入电流的值。
为了准确地检测出各相输入电压的零交叉点和各相输入电流的电流值,设置了3个零交叉检测电路41、42、43和3个电流传感器51、52、53,但由于可以根据各相输入电压的零交叉点中两相输入电压的相位差来求出另一相输入电压的零交叉点,也可以根据各相输入电流的值中两相输入电流的值来求出另一相输入电流的值,因此也可以采用设置2个零交叉检测电路和2个电流传感器的结构。从而可以减少元器件数量并降低成本。
通信部62与其它整流装置10的通信部62之间经由通信线相互进行数据通信。
存储器61中存储用于驱动MOSFET31、32、33、34、35、36导通或断开的多个开关模式数据。这些开关模式数据用于在来自三相交流电源1的各相输入电压变为正电平的相位的至少前沿侧及变为负电平的相位的至少前沿侧使各MOSFET断续地导通,且其导通的时刻和断开的时刻随着相位的演变而依次设定。这些开关模式数据分别对应于来自三相交流电源1的各相输入电流的值(有效值)。所谓前沿侧,是指各相输入电压自0V起的上升沿及下降沿部分,具体是指各相输入电压的波形0°~60°的范围及180°~240°的范围。
即,各相输入电压变为正电平的相位的前沿侧如图2所示,是R相输入电压、S相输入电压、T相输入电压从各自的零交叉点起到下一个零交叉点为止的电角度0°~180°的半个周期期间中前面部分的电角度0°~60°的期间Rx1、Sx1、Tx1。各相输入电压变为负电平的相位的前沿侧是R相输入电压、S相输入电压、T相输入电压从各自的零交叉点起到下一个零交叉点为止的电角度180°~360°的半个周期期间中前面部分的电角度180°~240°的期间Ry1、Sy1、Ty1。而断续地导通是指以规定的时间间隔反复进行导通和断开。
控制部60具有以下(1)~(4)控制单元作为其主要功能。
(1)第一控制单元,该第一控制单元从存储器61内的各开关模式数据中分别选定与电流传感器51~53所探测到的各相输入电流的值(有效值)相对应的开关模式数据,基于所选定的各开关模式数据使MOSFET31~36导通或断开,然后向着改善功率因数的方向对上述选定的各开关模式数据依次进行修正,同时基于该修正后的各开关模式数据使MOSFET31~36导通或断开,并且求出每一次修正后的各开关模式与上述选定时的各开关模式之差,当求出的差小于预先设定的规定值时,继续上述修正,当求出的差在规定值以上时,返回上述选定。这里,每一次修正后的各开关模式数据与选定时的各开关模式数据之差例如是同一时序下导通数据的时间宽度之差。
(2)第二控制单元,该第二控制单元根据通信部62的数据通信来掌握包含该整流装置10在内的所有整流装置10中电流传感器51~53的探测电流(输入电流),当某一个探测电流接近零(小于2A等)或达到规定值以上时,停止MOSFET31~36的导通和断开。
(3)第三控制单元,该第三控制单元求出上述所掌握的所有整流装置10中电流传感器51~53的探测电流的平均值,并调整MOSFET31~36的开关元件导通或断开时的导通期间,以使该整流装置10的探测电流接近所述平均值。
(4)第四控制单元,该第四控制单元根据通信部62的数据通信来掌握包含该整流装置10在内的所有整流装置10中电流检测电路48的检测电流(整流电路20的输出电流),当某一个检测电流达到预定的规定值以上时,停止所有整流装置10的MOSFET31~36的导通和断开。
下面,对动作进行说明。
在R相输入电压变为正电平的相位之下,电流从三相交流电源1通过电抗器11和正侧二极管21而流入平滑电容器70,流经该平滑电容器70的电流首先通过负侧二极管24和电抗器12而回到三相交流电源1的S相,然后随着演变至R相的相位,形成通过负侧二极管26和电抗器13而回到三相交流电源1的T相的路径。在此动作的基础上,在R相输入电压变为正电平的相位的前沿侧0°~60°的期间Rx1中,MOSFET32断续地导通。当MOSFET32导通时,二极管21、22的相互连接点与整流电路20的负侧输出端导通,如图1中的箭头所示,经由电抗器11、MOSFET32、负侧二极管24、电抗器12而与三相交流电源1形成短路电路。
在S相输入电压变为正电平的相位之下,电流从三相交流电源1通过电抗器12和正侧二极管23而流入平滑电容器70,流经该平滑电容器70的电流首先通过负侧二极管26和电抗器13而回到三相交流电源1的T相,然后随着演变至S相的相位,形成通过负侧二极管22和电抗器11而回到三相交流电源1的R相的路径。在此动作的基础上,在S相输入电压变为正电平的相位的前沿侧0°~60°的期间Sx1中,MOSFET34断续地导通。当MOSFET34导通时,二极管23、24的相互连接点与整流电路20的负侧输出端导通,经由电抗器12、MOSFET34、负侧二极管26、电抗器13而与三相交流电源1形成短路电路。
在T相输入电压变为正电平的相位之下,电流从三相交流电源1通过电抗器13和正侧二极管25而流入平滑电容器70,流经该平滑电容器70的电流首先通过负侧二极管22和电抗器11而回到三相交流电源1的R相,然后随着演变至T相的相位,形成通过负侧二极管24和电抗器12而回到三相交流电源1的S相的路径。在此动作的基础上,在T相输入电压变为正电平的相位的前沿侧0°~60°的期间Tx1中,MOSFET36断续地导通。当MOSFET36导通时,二极管25、26的相互连接点与整流电路20的负侧输出端导通,经由电抗器13、MOSFET36、负侧二极管22、电抗器11而与三相交流电源1形成短路电路。
在R相输入电压、S相输入电压、T相输入电压变为负电平的相位的前沿侧期间Ry1、Sy1、Ty1中,与正侧二极管21、23、25并联连接的MOSFET31、33、35断续地导通。而伴随着这些MOSFET断续导通进行的动作基本上是与正电平期间相同的动作模式,只有正负是相反的。从而省略对其的详细说明。
由此,在R相输入电压、S相输入电压、T相输入电压变为正电平的相位的前沿侧期间Rx1、Sx1、Tx1中,整流电路20的MOSFET32、34、36断续地导通,且在R相输入电压、S相输入电压、T相输入电压变为负电平的相位的前沿侧期间Ry1、Sy1、Ty1中,整流电路20的MOSFET31、33、35断续地导通,从而能够使输入到整流装置10的输入电流的波形很好地近似于正弦波。从而能够提高功率因数,并且能够抑制整流装置10的输入电流中包含的高次谐波电流。在断续地导通MOSFET的前沿侧0°~60°的期间Rx1、Sx1、Tx1、Ry1、Sy1、Ty1是一相的导通或断开控制对于其它两相的电流波形的影响较小的区间,位于各相的上升沿。因此,通过选定该期间,通过较少的开关次数就能得到较大的降低高次谐波电流的效果。另外,与所有相位下都高频率地进行开关的情况相比,能够减少开关次数,从而能够降低开关噪声。
另一方面,如图3的流程图所示,从存储器61内的各开关模式数据中,选定与电流传感器51~53所探测到的各相输入电流的值(有效值)相对应的开关模式数据(步骤101),并基于该选定的开关模式数据来驱动MOSFET31~36导通或断开(步骤102)。存储器61所存储的与输入电流的有效值相对应的开关模式数据原本是假定特定的负载运转状态,并通过实验而设定的。因此,实际运转过程中因温度、负载变动等的影响,所存储的开关模式数据对于改善功率因数和降低高次谐波来说有可能并不是最佳值。因此,即使是相同的有效值,若开关模式稍有偏差,也会导致高次谐波产生或者功率因数提高。为了实现目的,在后述的步骤103及之后的步骤中对开关模式进行修正。
即,基于零交叉检测电路41~43检测出的各相输入电压的零交叉点与电流传感器51~53探测到的各相输入电流的值,求出各相输入电压与各相输入电流的相位差θ,通过对基于该相位差θ的功率因数cosθ与各相输入电流的值进行累计,从而求出功率因数cosθ的偏差量(步骤103)。然后向着使所求出的功率因数cosθ的偏差量减少的方向、即功率因数得到改善的方向,对最开始选定的开关模式数据依次进行修正(步骤104)。求出每一次修正后的开关模式数据与最开始选定的开关模式数据之差(步骤105),并将该差与设定值进行比较(步骤106)。
当所求出的差小于设定值时(步骤S106:否),接着判定电流传感器51~53所探测到的各相输入电流的值(有效值)是否变化了设定值以上(步骤107)。若电流传感器51~53的探测电流的值(有效值)没有变化设定值以上(步骤107:否),则返回步骤102,基于修正后的开关模式数据,驱动MOSFET31~36导通或断开。然后,求出功率因数cosθ的偏差量(步骤103),向着该偏差量减少的方向、即功率因数得到改善的方向,对上述修正后的开关模式数据进一步进行修正(步骤104)。如上所述,只有功率因数cosθ的偏差量在规定范围内的情况下,才对开关模式数据反复进行修正,以得到最佳的开关模式。另外,开关模式的修正可以使用例如爬山法等方法。具体而言,使开关模式向+或-方向偏移规定相位进行开关,若结果是功率因数的偏差量减少,则再次向同一方向偏移规定相位。另一方面,若以新的开关模式进行开关的结果是功率因数的偏差量增加,则再次向反方向偏移规定相位,重复这样的动作。
另外,当在上述修正动作过程中电流传感器51~53的探测电流的值(有效值)变化了设定值以上时(步骤107:是),则从存储器61中选定与电流传感器51~53的探测电流的值相对应的开关模式数据(步骤101)。之后再次执行开关模式的修正。(步骤103~106)
另一方面,当上述求出的差在设定值以上时(步骤106:是),则判断周围或负载的状况发生了变动,陷入了即使反复修正也无法获得最佳值的状况,此时,不再使用修正后的开关模式数据,而是返回最开始的步骤101,重新选定与电流传感器51~53的探测电流的值相对应的开关模式数据(初始值)。通过重新选定开关模式数据,与仍然继续修正开关模式数据的情况相比,能够迅速地到达合适的开关模式。从而,能够实现充分地改善功率因数和抑制高次谐波的效果。
由于能够根据负载2的容量来增设或移除各整流装置10,因此在负载2例如是具有不同容量的多种机型的空调机的情况下,只要根据其机型来适当地选择整流装置10的连接数即可。从而无需为每一种机型分别设计专用的整流装置,能够减少空调机的开发费用、缩短开发期间、降低成本,且库存管理也变得容易。
另外,通过通信部62的数据通信,各整流装置10能够掌握包括该整流装置10在内的所有整流装置10中电流传感器51~53的探测电流,在某一个探测电流变为零附近或者规定值以上的异常值时,各整流装置10中的MOSFET31~36的导通或断开立即停止。从而,能够防止各整流装置10的以MOSFET31~36为首的电子元器件的损坏。由于各整流装置10采用统一规格,且相互进行数据通信,因此用于判定异常的规定值只要存储在任意一台整流装置10中即可。
而且,通过求出上述所掌握的所有整流装置10中电流传感器51~53的探测电流的平均值,以使各整流装置10各自的电流传感器51~53的探测电流接近该平均值的方式来调整MOSFET31~36导通或断开时的导通期间。在各整流装置10中MOSFET31~36的导通时刻/断开时刻、导通/断开频率、开关模式等相互错开的情况下,电流会集中地流过某一台整流装置10,而该电流集中有可能会导致以MOSFET31~36为首的电子元器件消耗过快的问题,但通过调整导通期间,能够确保各整流装置10相互之间的电流平衡。从而,能够防止电子元器件消耗过快的问题。
通过通信部62的数据通信,各整流装置10也能够掌握所有整流装置10中电流检测电路48的检测电流,在某一台整流装置10中的电流检测电路48的检测电流在用于判定异常的规定值以上时,各整流装置10的MOSFET31~36停止导通或断开。例如,当某一台整流装置10的整流电路20中正侧的MOSFET与负侧的MOSFET因噪声等的影响而同时被误击穿时,该整流电路20的正侧线与负侧线会短路而流过很大的短路电流(也称为过电流),有可能导致MOSFET31~36损坏,但通过立即停止MOSFET31~36的导通或断开,能够防止MOSFET31~36受损。而且,不仅仅是发生了短路的整流装置10,剩下的所有整流装置10都停止MOSFET31~36的导通或断开,因此,还能够防止短路电流流入其它整流装置10而导致MOSFET31~36损坏。
[2]对本发明的实施方式2进行说明。
实施方式1中,当各整流装置10中的电流检测电路48的某一个检测电流达到规定值以上时,使各整流装置10的MOSFET31~36停止导通或断开。而在实施方式2中,如图4所示,在整流电路20的正侧输出线中插入常闭型的继电器触点49,当各整流装置10中的电流检测电路48的某一个检测电流达到规定值以上时,不仅使各整流装置10的MOSFET31~36停止导通或断开,还使继电器触点49断开。通过使MOSFET31~36停止导通或断开,并使继电器触点49断开,短路电流不会流入其它整流装置10,能够提高对于短路电流的保护的可靠性。
其它结构、作用、效果都与实施方式1相同。因此省略其说明。
[3]对本发明的实施方式3进行说明。
实施方式1中,各整流装置10还分别进行对其它整流装置10的异常判定。而在实施方式3中,当多台整流装置10通过通信而连接起来时,将其中一台三相整流装置设为母机,将其它整流装置10设为子机,只有被设为母机的整流装置10对所连接的所有整流装置10的异常进行判断,并通过通信来指示所有整流装置10的动作/异常停止。
其它结构、作用、效果都与实施方式1相同。因此省略其说明。
[4]对本发明的实施方式4进行说明。
实施方式1中,将断续地导通MOSFET的期间设定为输入电压变为正电平的相位的前沿侧0°~60°的期间Rx1、Sx1、Tx1、以及输入电压变为负电平的相位的前沿侧0°~60°的期间Ry1、Sy1、Ty1。而在实施方式4中,除了这一设定之外,还设定了输入电压变为正电平的相位的后沿侧120°~180°的期间、以及输入电压变为负电平的相位的后沿侧120°~180°的期间。这种情况下,前沿侧的期间Rx1、Sx1、Tx1、Ry1、Sy1、Ty1也可以设定为0°~(40°±10°),后沿侧的期间则设定为(160°±10°)~180°。这里,所谓后沿侧是指各交流电压趋向于0V的下降沿(负电平的相位)和下降沿(正电平的相位)的部分,具体是指各交流电压波形的120°~180°的范围及300°~360°的范围。
例如,当各相输入电压的零交叉点不管正负都用0°表示的情况下,前沿侧的期间Rx1、Sx1、Tx1、Ry1、Sy1、Ty1设定为0°~30°时,后沿侧的期间设定为较长的150°~180°的期间。前沿侧的期间Rx1、Sx1、Tx1、Ry1、Sy1、Ty1设定为较长的0°~50°时,后沿侧的期间设定为170°~180°的期间。简而言之,在电角度60°的范围内分配前沿测的期间和后沿侧的期间即可。在前沿侧0°~(40°±10°)和后沿侧(160°±10°)~180°的期间内进行开关与在前沿侧0°~60°和后沿侧120°~180°的期间内进行开关相比,在整个期间(0°~180°)内都处于导通状态的MOSFET31~36是其中的某一个MOSFET,从而能够获得提高控制性并降低开关噪声的效果。
另外,若开关噪声不成为问题,则不必像本实施方式那样将开关动作仅限制在各相的特定相位期间。这种情况下,开关噪声会增加,但通过在所有相位下按照恰当的时序来进行开关(短路),则能够进一步降低高次谐波并提高功率因数。
其它结构、作用、效果都与实施方式1相同。因此省略其说明。
上述各实施方式仅仅是举例,而不是对本发明保护范围的限定。这些新颖的实施方式也可以由其它各种方式来实施,在不脱离本发明要旨的范围内,可以进行各种省略、替换、变更。这些实施方式包括在本发明保护范围的要旨内,且包括在与权利要求的范围所记载的发明均等的范围内。
工业上的实用性
本发明实施方式的整流装置及整流系统能够用于将交流电压转换成直流电压的设备。
Claims (7)
1.一种整流装置,其特征在于,包括:
对交流电源的电压进行整流的整流电路;
设置在所述交流电源与所述整流电路的连接之间的电抗器;
用于通过所述电抗器及所述整流电路而与所述交流电源形成短路电路的开关元件;
探测来自所述交流电源的输入电流的探测单元;
检测功率因数的检测单元;以及
控制单元,该控制单元根据所述探测单元的探测电流,选定用于在所述交流电源的电压的规定相位下使所述开关元件断续地导通的开关模式,并基于所选定的开关模式使所述开关元件导通或断开,然后向着改善所述检测单元检测出的功率因数的方向依次对选定的所述开关模式进行修正,同时基于每一次修正后的开关模式使所述开关元件导通或断开,并且求出该每一次修正后的开关模式与选定时的所述开关模式之差,在所求出的差小于第一规定值时,继续所述修正,在所求出的差为第一规定值以上时,返回所述选定,
所述整流电路具有:将正侧二极管与负侧二极管串联连接且该两个二极管的相互连接点连接至三相交流电源的R相的R相用串联电路、将正侧二极管与负侧二极管串联连接且该两个二极管的相互连接点连接至所述三相交流电源的S相的S相用串联电路、以及将正侧二极管与负侧二极管串联连接且该两个二极管的相互连接点连接至所述三相交流电源的T相的T相用串联电路,所述整流电路将所述三相交流电源的电压转换为直流电压并输出,多个所述开关元件分别与各所述二极管并联连接。
2.如权利要求1所述的整流装置,其特征在于,
所述交流电源是三相交流电源,
所述电抗器设置在所述三相交流电源的各相与各所述串联电路的连接之间,
所述控制单元根据所述探测单元的探测电流,选定用于在所述三相交流电源的各相电压变为正电平的相位的至少前沿侧和该各相电压变为负电平的相位的至少前沿侧使所述开关元件断续地导通的开关模式。
3.一种整流系统,其特征在于,
具备多台如权利要求1或2所述的整流装置,这些整流装置并联连接并在这些整流装置相互之间进行数据通信。
4.如权利要求3所述的整流系统,其特征在于,
各所述整流装置在各个探测单元探测得到的某一个探测电流在零附近或者第二规定值以上的情况下,使各个开关元件停止导通或断开。
5.如权利要求3所述的整流系统,其特征在于,
各所述整流装置相互通过所述数据通信掌握各个探测单元探测得到的探测电流,并求出其平均值,调整各个开关元件导通或断开时的导通期间来使各个探测电流接近该平均值。
6.如权利要求3所述的整流系统,其特征在于,
各所述整流装置具备检测出各个整流电路的输出电流的检测单元,在某一个所述整流电路的输出电流为第三规定值以上的情况下,使各个开关元件停止导通或断开。
7.如权利要求3所述的整流系统,其特征在于,
各所述整流装置具备检测出各个整流电路的输出电流的检测单元,在某一个所述整流电路的输出电流为第三规定值以上的情况下,切断各个整流电路的输出线。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012-092784 | 2012-04-16 | ||
JP2012092784 | 2012-04-16 | ||
PCT/JP2013/060094 WO2013157387A1 (ja) | 2012-04-16 | 2013-04-02 | 整流装置および整流システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104247243A CN104247243A (zh) | 2014-12-24 |
CN104247243B true CN104247243B (zh) | 2017-05-24 |
Family
ID=49383352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380020390.2A Active CN104247243B (zh) | 2012-04-16 | 2013-04-02 | 整流装置及整流系统 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5802828B2 (zh) |
KR (1) | KR101702200B1 (zh) |
CN (1) | CN104247243B (zh) |
WO (1) | WO2013157387A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015111517A1 (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 東芝キヤリア株式会社 | 電力変換装置、設備機器、及び設備機器システム |
CN108900099B (zh) * | 2018-07-03 | 2020-01-03 | 加码技术有限公司 | 微波变频电路及微波变频电路的控制方法 |
JPWO2023175779A1 (zh) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1753294A (zh) * | 2004-09-22 | 2006-03-29 | 松下电器产业株式会社 | 直流电源装置、控制方法以及压缩机驱动装置 |
CN1976202A (zh) * | 2005-11-28 | 2007-06-06 | 东芝开利株式会社 | 变换器装置及其控制方法和致冷循环装置 |
CN102132480A (zh) * | 2008-08-22 | 2011-07-20 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 功率转换装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003348892A (ja) * | 2003-04-21 | 2003-12-05 | Hitachi Ltd | 複数モータの制御装置、電力変換装置、インバータモジュール、コンバータモジュール |
JP2007104859A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 直流電源装置 |
JP5427787B2 (ja) * | 2008-10-03 | 2014-02-26 | 東芝キヤリア株式会社 | 三相整流装置 |
JP5304374B2 (ja) * | 2009-03-26 | 2013-10-02 | 富士電機株式会社 | 電力変換システムのノイズ低減法 |
JP2011200069A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Fujitsu General Ltd | 電源装置 |
-
2013
- 2013-04-02 JP JP2014511160A patent/JP5802828B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-04-02 WO PCT/JP2013/060094 patent/WO2013157387A1/ja active Application Filing
- 2013-04-02 KR KR1020147028838A patent/KR101702200B1/ko active IP Right Grant
- 2013-04-02 CN CN201380020390.2A patent/CN104247243B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1753294A (zh) * | 2004-09-22 | 2006-03-29 | 松下电器产业株式会社 | 直流电源装置、控制方法以及压缩机驱动装置 |
CN1976202A (zh) * | 2005-11-28 | 2007-06-06 | 东芝开利株式会社 | 变换器装置及其控制方法和致冷循环装置 |
CN102132480A (zh) * | 2008-08-22 | 2011-07-20 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 功率转换装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140133946A (ko) | 2014-11-20 |
JPWO2013157387A1 (ja) | 2015-12-21 |
CN104247243A (zh) | 2014-12-24 |
JP5802828B2 (ja) | 2015-11-04 |
WO2013157387A1 (ja) | 2013-10-24 |
KR101702200B1 (ko) | 2017-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9780683B2 (en) | Power converter with a power buffer circuit whose buffered power is smaller than an AC component of a pulsating power | |
EP2439839B1 (en) | Power converter | |
CN110289669B (zh) | 对智能电池的交流充电 | |
EP3063854B1 (en) | Power supply control | |
US20180062430A1 (en) | Bidirectional non-contact power supply device and bidirectional non-contact power supply system | |
CN104272571B (zh) | 功率转换装置 | |
US9124204B2 (en) | Inverter device | |
US20130020989A1 (en) | Ac-dc power converter and dc charging station thereof | |
TWI705647B (zh) | 變換器及馬達控制裝置 | |
CN103427474B (zh) | 不间断电源装置、不间断电源装置的控制方法 | |
CN110062989B (zh) | 电源系统 | |
EP3700072A1 (en) | Ac-dc pfc converter for single-phase and three-phase operation | |
CN1753294A (zh) | 直流电源装置、控制方法以及压缩机驱动装置 | |
US20100073975A1 (en) | Device for power factor correction in three phase power supply and control method thereof | |
EP2675052A1 (en) | Circuit and control method thereof | |
CN104247243B (zh) | 整流装置及整流系统 | |
US20090129122A1 (en) | Power supply device for arc apparatus | |
EP2120320B1 (en) | Dc power supply device | |
CN203691263U (zh) | 直流电源装置、马达驱动装置、空调装置、冰箱及热泵式热水供给装置 | |
JP5673114B2 (ja) | インバータ装置および電動機ドライブシステム | |
CN208369467U (zh) | 图腾柱pfc电路及空调器 | |
JP6268786B2 (ja) | パワーコンディショナ、パワーコンディショナシステムおよびパワーコンディショナの制御方法 | |
CN113544962A (zh) | 直流电源装置、电力转换装置以及制冷循环装置 | |
CN216252551U (zh) | 一种交流-直流电能变换系统 | |
CN103928981A (zh) | 变桨控制系统用伺服驱动器与备用电源的一体化结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |