CN105027420B - 消耗电力削减装置 - Google Patents

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
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Abstract

马达驱动装置(30)的电压相位检测部(34)与商用电源(70)电连接,在内部流过电流,从而检测从商用电源(70)供给的电压的特性。驱动电压生成部(36)根据电压相位检测部(34)的检测结果,生成用于驱动室内风扇马达(M22)的驱动信号。开关(51)在商用电源(70)与电压相位检测部(34)之间与电压相位检测部(34)串联连接,能够切断电流向电压相位检测部(34)内的流动。主体控制用微型计算机(60)控制切换部(50),以使得在室内风扇马达(M22)进行驱动的运转模式时电流流向电压相位检测部(34)内,而在室内风扇马达(M22)停止驱动的待机模式时电流不会流向电压相位检测部(34)内。

Description

消耗电力削减装置
技术领域
本发明涉及削减消耗电力的装置。
背景技术
以往,已知在通过逆变器驱动马达等负载的装置等中,检测所供给的电压的相位、过零点和极性等所谓的电压特性信息,并根据该检测结果进行控制等的技术。例如,在专利文献1(日本特开2012-125018号公报)中公开了一种直流电压转换装置,其在将从交流电源输出的交流电压转换为直流电压时,通过电压极性检测部检测交流电压的极性,并根据该检测结果切换开关,以抑制噪声。
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述的装置中,有些情况下由交流电源对装置始终供给电流,从而始终消耗电力。例如,在专利文献1所述的直流电压转换装置中,可以设想到,在负载未处于动作状态的情况下也会在电压极性检测部流过电流而消耗电力。这种情况下,担心消耗电力的增大。
因此,本发明的课题在于,提供一种能够削减消耗电力的装置。
用于解决课题的手段
本发明第1方面的消耗电力削减装置具有电压特性检测部、驱动信号生成部、开关部和开关控制部。电压特性检测部与电源电连接,在内部流过电流,从而检测从电源供给的电压的特性。驱动信号生成部根据电压特性检测部的检测结果,生成用于驱动致动器的驱动信号。开关部在电源与电压特性检测部之间与电压特性检测部串联连接,能够切断电流向电压特性检测部内的流动。开关控制部控制开关部的切换。开关控制部切换开关部,以使得在致动器进行驱动的运转模式时电流流向电压特性检测部内,而在致动器停止驱动的待机模式时电流不会流向电压特性检测部内。
在本发明第1方面的消耗电力削减装置中,开关控制部切换开关部,以使得在致动器进行驱动的运转模式时电流流向电压特性检测部内,而在致动器停止驱动的待机模式时电流不会流向电压特性检测部内。由此,在运转模式时电流流向电压特性检测部内,而在待机模式时电流不会流向电压特性检测部内。其结果是,能够削减待机模式时的电压特性检测部的消耗电力。因此,能够削减消耗电力。
本发明第2方面的消耗电力削减装置具有电压特性检测部、检测结果利用部、开关部和开关控制部。电压特性检测部与电源电连接,在内部流过电流,从而检测从电源供给的电压的特性。检测结果利用部根据电压特性检测部的检测结果进行动作。开关部在电源与电压特性检测部之间与电压特性检测部串联连接,能够切断电流向电压特性检测部内的流动。开关控制部控制开关部的切换。开关控制部切换开关部,以使得在检测结果利用部需要电压特性检测结果时电流流向电压特性检测部内,而在检测结果利用部不需要电压特性检测结果时电流不会流向电压特性检测部内。
在本发明第2方面的消耗电力削减装置中,开关控制部切换开关部,以使得在检测结果利用部需要电压特性检测结果时电流流向电压特性检测部内,而在检测结果利用部不需要电压特性检测结果时电流不会流向电压特性检测部内。由此,在需要电压特性检测结果时电流流向电压特性检测部内,而在不需要电压特性检测结果时电流不会流向电压特性检测部内。其结果是,能够削减不需要电压特性检测结果时的电压特性检测部的消耗电力。因此,能够削减消耗电力。
本发明第3方面的消耗电力削减装置基于第1方面的消耗电力削减装置,开关控制部切换开关部,使得在从致动器停止驱动起经过了规定时间时,切断电流向电压特性检测部内的流动。
在本发明第3方面的消耗电力削减装置中,开关控制部切换开关部,使得在从致动器停止驱动起经过了规定时间时,切断电流向电压特性检测部内的流动。由此,能够在可以切断电流向电压特性检测部内流动的情况下可靠地将其切断。其结果是,能够实现稳定的开关部的切换控制。
本发明第4方面的消耗电力削减装置基于第1或第3方面的消耗电力削减装置,致动器是马达,该马达是空调机所包括的多个设备中的至少1个的驱动源。驱动信号生成部具有确定部和输出部。确定部进行使用电压特性检测部的检测结果确定驱动信号的控制。输出部生成由确定部确定的驱动信号并输出给致动器。此外,还具有统一控制部。统一控制部统一控制空调机包括的多个设备。统一控制部包括开关控制部。
在本发明第4方面的消耗电力削减装置中,致动器是马达,该马达是空调机所包括的多个设备中的至少1个的驱动源。由此,能够削减空调机的消耗电力。
本发明第5方面的消耗电力削减装置基于第1至第4方面中任意一个方面的消耗电力削减装置,电压特性检测部检测从电源供给的电压的相位。
在本发明第5方面的消耗电力削减装置中,电压特性检测部检测从电源供给的电压的相位。由此,能够削减不需要电源电压的相位检测时的电压特性检测部的消耗电力。
本发明第6方面的消耗电力削减装置基于第1至第4方面中任意一个方面的消耗电力削减装置,电压特性检测部检测从电源供给的电压的极性。
在本发明第6方面的消耗电力削减装置中,电压特性检测部检测从电源供给的电压的极性。由此,能够削减不需要电源电压的极性检测时的电压特性检测部的消耗电力。
本发明第7方面的消耗电力削减装置基于第1至第4方面中任意一个方面的消耗电力削减装置,电压特性检测部检测从电源供给的电压的过零点。
在本发明第7方面的消耗电力削减装置中,电压特性检测部检测从电源供给的电压的过零点。由此,能够削减不需要电源电压的过零点的检测时的电压特性检测部的消耗电力。
发明的效果
在本发明第1方面的消耗电力削减装置中,能够削减待机模式时的电压特性检测部的消耗电力。因此,能够削减消耗电力。
在本发明第2方面的消耗电力削减装置中,能够削减不需要电压特性的检测时的电压特性检测部的消耗电力。因此,能够削减消耗电力。
在本发明第3方面的消耗电力削减装置中,能够实现稳定的开关部的切换控制。
在本发明第4方面的消耗电力削减装置中,能够削减在空调机中停止了马达的驱动的待机模式时的消耗电力。
在本发明第5方面的消耗电力削减装置中,能够削减不需要电压相位的检测时的电压特性检测部的消耗电力。
在本发明第6方面的消耗电力削减装置中,能够削减不需要电压极性的检测时的电压特性检测部的消耗电力。
在本发明第7方面的消耗电力削减装置中,能够削减在不需要电压的过零点的检测时的电压特性检测部的消耗电力。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的马达驱动装置的概要结构图。
图2是空调机的概要结构图。
图3是电压相位检测部的概要结构图。
图4是表示交流电压与从电压相位检测部输出的脉冲信号的关系的示意图。
图5是表示对应于空调机模式的各部分的状态变化的时序图。
图6是表示交流电压与从电压相位检测部输出的脉冲信号的关系的示意图。
图7是变形例1G的马达驱动装置的概要结构图。
图8是表示直流电压与从电压相位检测部输出的脉冲信号的关系的示意图。
图9是变形例1H的马达驱动装置的概要结构图。
图10是变形例1M的直流电源装置的概要结构图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。另外,以下的实施方式是本发明的具体例,并非用于限定本发明的技术范围,可以在不脱离发明主旨的范围内适当变更。
(1)概要和空调机10的结构
图1是马达驱动装置30的概要结构图。在图1中,示出了作为致动器的室内风扇马达M22、以及用于控制该室内风扇马达M22的驱动的本实施方式的马达驱动装置30的结构。
室内风扇马达M22是用作作为空调机10的室内单元21(图2参照)所包括的设备之一的室内风扇22的驱动源的风扇马达,而且是通过被施加交流电压而进行驱动的交流马达。
马达驱动装置30搭载于室内单元21内。马达驱动装置30是根据流过室内风扇马达M22中的电流即马达电流Im对室内风扇马达M22进行矢量控制(Field OrientedControl:磁场定向控制)的装置。
以下,参照图2说明空调机10的结构。图2是空调机10的概要结构图。
空调机10是主要具有设置于室外的室外单元11、以及设置于室内的天花板或壁面等的室内单元21的分体式空调机。这些单元11、21通过制冷剂配管Pi1、Pi2而连接,在空调机10中构成蒸汽压缩式的制冷剂回路10a。空调机10能够进行制冷运转和制热运转等。空调机10具有包括运转模式和停止模式在内的控制模式。运转模式是在使空调机10运转的情况下选择的。停止模式是在停止空调机10的运转的情况下选择的。
(1-1)室外单元11
室外单元11主要具有压缩机12、四路切换阀13、室外热交换器14、膨胀阀15和室外风扇16。
压缩机12是吸入低压的气体制冷剂并将其压缩而成为高压的气体制冷剂后排出的机构。这里,作为压缩机12采用密闭式压缩机,其中,收纳于壳体(省略图示)内的旋转式或涡旋式等的容积式的压缩要素(省略图示)以同样收纳于壳体内的压缩机马达M12作为驱动源而被驱动,由此能够进行压缩机12的容量控制。即,压缩机12是可自由改变容量的类型的压缩机。压缩机马达M12是3相的无刷DC马达,具有定子和转子等。
四路切换阀13是在制冷运转与制热运转的切换时用于切换制冷剂的流动方向的阀。四路切换阀13在制冷运转时,连接压缩机12的排出侧与室外热交换器14的气体侧,并且连接后述的室内热交换器23的气体侧与压缩机12的吸入侧。此外,四路切换阀13在制热运转时,连接压缩机12的排出侧与室内热交换器23的气体侧,并且连接室外热交换器14的气体侧与压缩机12的吸入侧。亦即,四路切换阀13可采用的连接状态根据空调机10的运转种类而变化。
室外热交换器14是在制冷运转时作为制冷剂的冷凝器发挥功能、在制热运转时作为制冷剂的蒸发器发挥功能的热交换器。室外热交换器14的液体侧与膨胀阀15连接,而气体侧与四路切换阀13连接。
膨胀阀15由电动膨胀阀构成。膨胀阀15在制冷运转时,将在室外热交换器14中散热的高压的液体制冷剂在输送给室内热交换器23之前进行减压。此外,膨胀阀15在制热运转时,将在室内热交换器23中散热的高压的液体制冷剂在输送给室外热交换器14之前进行减压。
室外风扇16在将室外空气吸入到室外单元11内并供给至室外热交换器14后,将该空气排出到室外单元11的外部。作为室外风扇16,例如采用螺旋桨式风扇,以室外风扇马达M16作为驱动源被旋转驱动。室外风扇马达M16是例如具有定子和转子的3相无刷马达。
此外,室外单元11具有制冷剂压力传感器、制冷剂温度检测传感器、外部大气温度检测传感器等各种传感器,除此之外还具有控制室外单元11内的各种设备的室外单元控制部(省略图示)等。
(1-2)室内单元21
室内单元21主要具有室内风扇22和室内热交换器23。室内风扇22和室内热交换器23配置于室内单元21的壳体内部。
室内风扇22是将室内空气经由吸入口(省略图示)吸入到壳体内、并且将被室内热交换器23热交换后的空气经由吹出口(省略图示)从壳体内吹出到室内的送风机。室内风扇22例如由横流风扇构成,以室内风扇马达M22作为驱动源被旋转驱动。室内风扇马达M22被马达驱动装置30驱动控制。
这里,参照图1详细叙述室内风扇马达M22。室内风扇马达M22与其他马达M12、M16同样由3相无刷DC马达构成,且具有定子22a和转子22b。
定子22a包括星形结线而成的U相、V相和W相的驱动线圈Lu、Lv、Lw。各驱动线圈Lu、Lv、Lw的一端分别与从逆变器37(后述)延伸的U相、V相和W相的各配线的驱动线圈端子TU、TV、TW连接。各驱动线圈Lu、Lv、Lw的另一端彼此作为端子TN而连接。通过转子22b进行旋转,从而这些3相驱动线圈Lu、Lv、Lw产生对应于该旋转速度和转子22b的位置的感应电压。
转子22b包括由N极和S极构成的多极的永磁体,并且相对于定子22a以旋转轴为中心旋转。转子22b的旋转转矩经由与该旋转轴位于同一轴心上的输出轴(省略图示)而传递至室内风扇22。着眼于转子的结构,马达的种类大致可分为表面磁铁型马达(Surface Permanent Magnet Motor:以下称作SPM马达)和嵌入磁铁型马达(Interior Permanent Magnet Motor:以下,称作IPM马达)。在以下的说明中,假设用作室内风扇马达M22的无刷DC马达主要为一般的SPM马达的情况。
室内热交换器23是在制冷运转时作为制冷剂的蒸发器发挥功能、在制热运转时作为制冷剂的冷凝器发挥功能的热交换器。室内热交换器23与各制冷剂配管Pi1、Pi2连接,例如,通过多个翅片和插入到该翅片中的多个传热管构成。室内热交换器23在被吸入到壳体内的室内空气与在传热管中流动的制冷剂之间进行热交换。
此外,虽然没有进行图示,但室内单元21具有设置于吹出口的水平挡板、吸入空气温度传感器等各种传感器以及控制室内单元21内的各种设备的室内单元控制部等。
(2)马达驱动装置30的结构
以下,参照图1说明马达驱动装置30的结构。马达驱动装置30安装于例如1块印刷基板上,且与室内风扇马达M22连接。马达驱动装置30从商用电源70被供给电力。另外,马达驱动装置30与商用电源70例如通过居家室内的插座利用电源软线连接。
马达驱动装置30主要由下列部分构成:直流电压生成部31、电压相位检测部34、电流检测部35、驱动电压生成部36、电平移位部41、切换部50和主体控制用微型计算机60。
(2-1)直流电压生成部31
直流电压生成部31与商用电源70串联连接,将从商用电源70输入的交流电压Vac转换为直流电压Vdc。直流电压生成部31主要具有整流部32和平滑电容器33。
整流部32通过4个二极管D1a、D1b、D2a、D2b而形成为桥状。具体而言,二极管D1a与D1b、D2a与D2b分别彼此串联连接。二极管D1a、D2a的各阴极端子都与平滑电容器33的正侧端子连接,并作为整流部32的正侧输出端子发挥功能。
二极管D1b、D2b的各阳极端子彼此都与平滑电容器33的负侧端子连接,并作为整流部32的负侧输出端子发挥功能。二极管D1a、D1b彼此的连接点和二极管D2a、D2b彼此的连接点分别与商用电源70连接。即,二极管D1a、D1b彼此的连接点和二极管D2a、D2b彼此的连接点分别担负整流部32的输入的作用。
具有这种结构的整流部32对经由后述的开关51而从商用电源70输入的交流电压Vac进行整流,并将其供给至平滑电容器33。
平滑电容器33的一端与整流部32的正侧输出端子连接,另一端与整流部32的负侧输出端子连接。平滑电容器33使被整流部32整流的电压变得平滑。在平滑电容器的容量较小的情况下,变平滑的电压为存在纹波的直流电压Vdc,并且被施加给平滑电容器33的后段、即与输出侧连接的逆变器37。该电容器的另一端侧为基准电位(以下简称为GND)。
另外,作为电容器的种类,可举出电解电容器、陶瓷电容器、钽电容器等,而本实施方式中,举例说明采用电解电容器作为平滑电容器33的情况。
(2-2)电压相位检测部34
电压相位检测部34通过后述的切换部50而与商用电源70电连接。具体而言,电压相位检测部34在商用电源70与直流电压生成部31之间,与整流部32并联连接。此外,电压相位检测部34与后述的无传感器控制部40连接,进行信号的发送和接收。
通过伴随交流电压Vac的电流在电压相位检测部34的内部流动,从而电压相位检测部34检测交流电压Vac的相位。具体而言,电压相位检测部34检测从商用电源70供给的交流电压Vac达到规定电压时的交流电压Vac的相位,并将具有对应于该检测出的相位的脉冲宽度的脉冲信号输出给无传感器控制部40。另外,通过伴随交流电压Vac的电流在电压相位检测部34的内部流动,从而电压相位检测部34检测交流电压Vac的相位,因此商用电源70也被称作用于向电压相位检测部34内部供给电流的“电流供给部”。
图3是电压相位检测部34的概要结构图。电压相位检测部34由二极管341、第1电阻342、第2电阻343、光耦合器344和第3电阻345构成。光耦合器344的1次侧经由二极管341和第1电阻342而与第2电阻343并联地连接于商用电源70。第1电阻342和第2电阻343以使得光耦合器344仅在交流电压Vac超过后述的基准电压Vs1(参照图4)的期间导通的方式,对交流电压Vac进行分压。光耦合器344的2次侧通过输出晶体管的发射极被第3电阻345下拉,从而与无传感器控制部40的输入端口连接,输出晶体管的集电极被上拉至控制电压Vcc。另外,这种电压相位检测部34的结构仅为一例,可以适当变更。
这里,说明交流电压Vac与从电压相位检测部34输出的脉冲信号的关系。图4是表示交流电压Vac与从电压相位检测部34输出的脉冲信号的关系的示意图。交流电压Vac的电源频率保持恒定,交流电压Vac的周期T也恒定。
对电压相位检测部34设定基准电压Vs1,作为检测交流电压Vac的相位的基准。这里,关于基准电压Vs1,考虑到光耦合器344的特性,被设定为并非0V的适当的电压。而且,电压相位检测部34构成为,在交流电压Vac低于基准电压Vs1的期间即时间t1中,光耦合器344的2次侧不会导通,而脉冲信号的输出电平为Low(GND)。另一方面,在交流电压Vac高于相位检测基准电压Vs1的期间即时间t2中,光耦合器344的2次侧导通,电压相位检测部34将High(Vcc)作为脉冲信号的输出电平输出给无传感器控制部40。亦即,时间t2是从由电压相位检测部34输出的脉冲信号的上升沿起到下降沿为止的时间,相当于该脉冲信号的脉冲宽度。
这里,如果交流电压Vac变低则时间t1变长,如果交流电压Vac变高则时间t2变长。即,所输出的脉冲信号的脉冲宽度取决于交流电压Vac的大小。
另外,电压相位检测部34也可以构成为,在交流电压Vac高于基准电压Vs1时(即时间t2),从电压相位检测部34输出的脉冲信号为低(Low),而在交流电压Vac低于基准电压Vs1时(即时间t1),从电压相位检测部34输出的脉冲信号为高(High)。此外,基准电压Vs1也可以不为正的电压,而被设定为负的电压。
(2-3)电流检测部35
电流检测部35位于平滑电容器33与驱动电压生成部36的逆变器37之间,并且与平滑电容器33的负侧输出端子侧连接。电流检测部35在室内风扇马达M22启动后,检测流过室内风扇马达M22的马达电流Im。这种电流检测部35例如通过分流电阻和放大电路而构成(省略图示)。
分流电阻串联连接于与平滑电容器33的负侧输出端子连接的GND配线L1上。放大电路是用于使分流电阻的两端的电压以规定倍率放大的由运算放大器等构成的电路,2个输入连接于分流电阻的两端,1个输出连接于无传感器控制部40。
在室内风扇马达M22中流过的电流(即马达电流Im)在GND配线L1上流动,因此电流检测部35根据通电状态检测伴随该马达电流Im的分流电阻的两端电压,从而能够检测马达电流Im。
(2-4)驱动电压生成部36
驱动电压生成部36根据电压相位检测部34和电流检测部35的检测结果等生成用于驱动室内风扇马达M22的三相交流电压即驱动电压SU、SV和SW(相对于驱动信号)。驱动电压生成部36将所生成的驱动电压SU、SV和SW输出给室内风扇马达M22。特别地,本实施方式的驱动电压生成部36使用根据所检测到的电压相位而求出的直流电压Vdc的推定值等,生成基于无转子位置传感器方式的驱动电压SU、SV和SW。
驱动电压生成部36如图1所示,由逆变器37(相当于输出部)以及室内风扇控制部38(相当于确定部)构成。
(2-4-1)逆变器37
逆变器37与平滑电容器33的输出侧连接。逆变器37如图1所示,包括多个绝缘栅型双极晶体管(以下,简称为晶体管)Q3a、Q3b、Q4a、Q4b、Q5a、Q5b和多个回流用二极管D3a、D3b、D4a、D4b、D5a、D5b。
晶体管Q3a与Q3b、Q4a与Q4b、Q5a与Q5b分别彼此串联连接。通过晶体管的集电极端子与二极管的阴极端子连接且晶体管的发射极端子与二极管的阳极端子连接,从而各二极管D3a~D5b反向并联连接于各晶体管Q3a~Q5b。
逆变器37被施加来自平滑电容器33的直流电压Vdc。而且,通过在由栅极驱动部39(后述)指示的时机各晶体管Q3a~Q5b进行导通和截止,从而逆变器37生成具有期望的占空比的驱动电压SU、SV和SW(相当于驱动信号)。该驱动电压SU、SV和SW从各晶体管Q3a与Q3b、Q4a与Q4b、Q5a与Q5b的各连接点NU、NV、NW被输出给室内风扇马达M22。即,逆变器37对室内风扇马达M22供给电力。
(2-4-2)室内风扇控制部38
室内风扇控制部38是由RAM、ROM和CPU构成的微型计算机,与逆变器37连接。室内风扇控制部38是室内风扇马达M22专用的驱动控制用计算机。室内风扇控制部38进行使用从电压相位检测部34输出的脉冲信号等确定应由逆变器37对室内风扇马达M22输出的驱动电压SU、SV和SW的控制。
这种室内风扇控制部38如图1所示,主要具有栅极驱动部39和无传感器控制部40。
(2-4-2-1)栅极驱动部39
栅极驱动部39根据来自无传感器控制部40的电压指令值Vpwm,使逆变器37的各晶体管Q3a~Q5b的导通和截止的状态变化。具体而言,栅极驱动部39生成施加给各晶体管Q3a~Q5b的栅极的栅极控制电压Gu、Gx、Gv、Gy、Gw和Gz,以使得具有由无传感器控制部40确定的占空比的驱动电压SU、SV和SW从逆变器37输出至室内风扇马达M22。所生成的栅极控制电压Gu、Gx、Gv、Gy、Gw和Gz被施加给各个晶体管Q3a~Q5b的栅极端子。
这里,电压指令值Vpwm指的是用于确定与驱动电压SU、SV和SW有关的参数的指令值。电压指令值Vpwm是与被电流检测部35检测出的马达电流Im的值和被无传感器控制部40推定的直流电压Vdc的推定值等关联地确定的,并且从无传感器控制部40被输出。作为与驱动电压SU、SV和SW有关的参数,可以举出驱动电压SU、SV和SW各自的占空比、频率和电压值等,而在本实施方式中,举例说明电压指令值Vpwm为用于确定驱动电压SU、SV和SW的占空比的指令值的情况、即对室内风扇马达M22进行PWM(脉宽调制)控制的情况。
(2-4-2-2)无传感器控制部40
无传感器控制部40与电压相位检测部34、电流检测部35、栅极驱动部39和主体控制用微型计算机60连接。无传感器控制部40是用于通过无传感器方式(更具体是无转子位置传感器方式)驱动控制室内风扇马达M22的功能部。
具体而言,室内风扇马达M22首先通过直流励磁方式或强制驱动方式而启动。直流励磁方式指的是如下的方式,对即将启动前的室内风扇马达M22进行直流通电,从而将室内风扇马达M22的转子22b的位置暂时固定于规定位置,从转子22b固定的状态起开始室内风扇马达M22的驱动。此外,强制驱动方式指的是如下的方式,与转子22b的位置无关,进行将具有某种程度的电压值和频率的驱动电压SU、SV和SW施加给室内风扇马达M22的强制通电,从而强制启动室内风扇马达M22。
而且,无传感器控制部40对启动后的室内风扇马达M22的转子22b的位置进行推定,并且根据所推定的转子22b的位置来推定室内风扇马达M22的转速。所推定的室内风扇马达M22的转速作为转速信号FG被输入到主体控制用微型计算机60。
进而,无传感器控制部40在从主体控制用微型计算机60发送来包括转速指令Vfg的运转指令时,使用该运转指令、推定的转子22b的位置、推定的转速、推定的直流电压Vdc的电压值和电流检测部35的检测结果,基于无转子位置传感器方式,将各控制定时的驱动电压SU、SV和SW的占空比确定为电压指令值Vpwm。
这里,直流电压Vdc的电压值是根据从电压相位检测部34输出的脉冲信号而推定的。具体而言,无传感器控制部40预先保持定义了从电压相位检测部34输出的脉冲信号的脉冲宽度与直流电压Vdc的电压值的对应关系的表,并根据所输出的脉冲宽度参照该表,从而推定直流电压Vdc的电压值。另外,图4示出所推定的直流电压Vdc的一例。如图4所示,直流电压Vdc具有以电源电压的2倍频率与电源电压同步的纹波,呈现出取决于电容器容量和负载(电流)的大小的变化。这样,直流电压Vdc根据负载(电流)的大小而变化,因此通过设置进一步考虑了电流检测值的表等,能够更为准确地推定直流电压。
另外,无转子位置传感器方式指的是使用表示室内风扇马达M22的特性的各种参数、直流电压Vdc的电压值、马达电流Im(即,电流检测部35的检测结果)和与室内风扇马达M22的控制有关的规定的算式模型等,进行转子22b的位置推定、转速的推定、针对转速的PI(比例积分)控制和针对马达电流Im的PI控制等的方式。作为表示室内风扇马达M22的特性的各种参数,可举出所使用的室内风扇马达M22的绕线电阻、电感成分、感应电压、极数等。
(2―5)电平移位部41
电平移位部41如图1所示,并联连接于平滑电容器33,且被施加平滑电容器33的两端电压(即直流电压Vdc)。电平移位部41的输出与室内风扇控制部38、主体控制用微型计算机60和驱动用电源供给部52连接。
电平移位部41将所施加的直流电压Vdc转换为3个规定电压V1、V2和V3。电平移位部41将转换后的规定电压V1、V2和V3作为电源电压,分别施加给室内风扇控制部38、驱动用电源供给部52和主体控制用微型计算机60。即,电平移位部41作为室内风扇控制部38、驱动用电源供给部52和主体控制用微型计算机60的电源发挥功能。作为一例,设直流电压Vdc为140V,则电平移位部41将该直流电压Vdc转换为3V的电压V1、5V的电压V2和V3。3V的电压V1是被施加给主体控制用微型计算机60的电源电压。5V的电压V2或V3是被施加给室内风扇控制部38或驱动用电源供给部52的电源电压。另外,电平移位部41也可以与上述同样地,还对用于控制逆变器37的控制用电源电压(例如15V)进行转换。
(2-6)切换部50
切换部50用于切换电流向电压相位检测部34的流动,且如上所述在商用电源70与电压相位检测部34之间与电压相位检测部34串联连接。通过这样配设切换部50,从而在马达驱动装置30中能够切断对于电压相位检测部34的电力供给。切换部50主要由开关51和驱动用电源供给部52构成。
(2-6-1)开关51
开关51是用于在构成为若被施加电压Vac则会流过电流的电压相位检测部34中,防止不必要地消耗电力的电子部件。
开关51例如由作为半导体开关的一种的MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应管)构成,担负着切换使电流是否流过电压相位检测部34的开关的作用。通过使栅极端子的电位相对于源极端子的电位在阈值以上,从而MOSFET导通。因此,通过对栅极端子施加适当的电压,从而能够使得由MOSFET构成的开关51作为切换接通和断开的开关进行动作。
(2-6-2)驱动用电源供给部52
驱动用电源供给部52由多个晶体管等构成。
驱动用电源供给部52的输入与主体控制用微型计算机60和电平移位部41连接。此外,驱动用电源供给部52的输出与开关51的栅极端子连接。驱动用电源供给部52被电平移位部41供给规定的电源电压V3。驱动用电源供给部52根据来自主体控制用微型计算机60的指示,生成开关51的开关驱动用电源Vsw,并将其输出给驱动用电源供给部52。即,开关51接通和断开的动作通过主体控制用微型计算机60控制。
具体地,驱动用电源供给部52将例如5V的开关驱动用电源Vsw供给至开关51,从而使开关51接通,使电流流过电压相位检测部34。此外,驱动用电源供给部52通过切断开关驱动用电源Vsw向开关51的供给,从而使开关51断开,使得电流不会流过电压相位检测部34。
另外,关于开关51具体在何种时机由接通切换为断开或由断开切换为接通,将在“(3)关于开关51和室内风扇马达M22的动作”中进行说明。
(2-7)主体控制用微型计算机60
主体控制用微型计算机60是由RAM、ROM和CPU构成的微型计算机。主体控制用微型计算机60被电平移位部41供给电源电压V1。虽然没有进行图示,但主体控制用微型计算机60除了与室内风扇控制部38连接之外,还连接着遥控器、室内单元控制部和室外单元控制部等。
主体控制用微型计算机60统一控制空调机10所包括的多个设备(具体而言是压缩机12、四路切换阀13、室外风扇16、室内风扇22等)。例如,主体控制用微型计算机60在由遥控器发出了运转开始的指示的情况下,对室外单元控制部输出压缩机马达M12和室外风扇马达M16的启动指示,作为运转开始指示。
此外,主体控制用微型计算机60在由遥控器发出了运转开始的指示的情况下,对室内单元控制部输出室内风扇马达M22的启动指示。进而,主体控制用微型计算机60还进行对表示室内风扇马达M22的转速的转速信号FG的监视,或将包括转速指令Vfg的运转指令输出给无传感器控制部40。
此外,主体控制用微型计算机60使驱动用电源供给部52执行开关驱动用电源Vsw对开关51的供给和切断,从而进行切换部50的控制。
具体地,主体控制用微型计算机60在室内风扇马达M22进行驱动的运转模式时,将开关51控制为接通。由此,在运转模式时电流会流过电压相位检测部34。此外,主体控制用微型计算机60在室内风扇马达M22未进行驱动的停止模式时,将开关51控制为断开。由此,电流不会流过电压相位检测部34。
这样,主体控制用微型计算机60基于运转模式或停止模式,切换开关51的接通或断开。由此,在停止模式时可抑制电流流过电压相位检测部34,与在停止模式时电流流过电压相位检测部34的情况相比,马达驱动装置30的消耗电力能够削减大约0.02W~0.24W。另外,该消耗电力的削减值根据产品的设计规格和设置环境而发生变化。
(3)关于开关51和室内风扇马达M22的动作
以下,参照图5,说明开关51从接通切换为断开的时机和从断开切换为接通的时机以及室内风扇马达M22的动作等。图5是表示空调机10可采用的模式、施加给室内风扇控制部38的电源电压V2和施加给驱动用电源供给部52的电源电压V3、室内风扇马达M22的驱动状态、开关51可采用的状态和电压相位检测部34的动作随时间的经过而怎样变化的时序图。
在图5所示的“运转模式”的情况下,空调机10处于正在运转的状态。具体而言,着眼于室内风扇马达M22,在处于“运转模式”的情况下,室内风扇控制部38被施加了5V的电源电压V2,室内风扇控制部38处于控制着室内风扇马达M22的驱动的状态。因此,室内风扇马达M22正在进行驱动。而且,驱动用电源供给部52将开关驱动用电源Vsw提供给开关51。开关51接通,电压相位检测部34经由开关51被商用电源70供给电源电压,电流流过电压相位检测部34的内部。由此,电压相位检测部34能够检测室内风扇马达M22的驱动控制中所需的交流电压Vac的相位。
例如,在用户通过未图示的遥控器发出了运转停止指示的情况下,模式从“运转模式”转移至“停止模式”,空调机10成为停止运转的状态。“停止模式”中,作为更细分的模式,具有“待机判断模式”和“待机模式”,从发出了运转停止指示起到经过了规定时间为止的期间相当于“待机判断模式”。
“待机判断模式”是用于判断是否可以转移至“待机模式”的模式。另一方面,“待机模式”是例如切断由电平移位部41对室内风扇控制部38和驱动用电源供给部52的电源电压V2或V3的供给,从而尽可能停止空调机10内的各种设备的运转的模式。即,“待机模式”是以使得在下次接收到运转指示时能够立即进行各种设备的启动的方式,仅使最低限度的设备处于启动状态(待机状态),从而尽可能节省空调机10所消耗的电力量的模式。可否从“待机判断模式”转移至“待机模式”的判断是通过主体控制用微型计算机60进行的。
具体而言,在发出了运转停止指示、从“运转模式”转移至“停止模式”的“待机判断模式”的时机,首先停止室内风扇马达M22的驱动,并停止室内单元21的运转。而且,在从运转停止指示起经过了规定时间而从“待机判断模式”转移至“待机模式”的时机,主体控制用微型计算机60进行将开关51从接通切换为断开的控制,并且进行电平移位部41的控制,以切断对于室内风扇控制部38和驱动用电源供给部52的电源电压V2或V3的供给。
由此,在从发出了运转停止指示起经过了规定时间时,室内风扇控制部38成为停止室内风扇马达M22的控制动作的状态。此外,提供给驱动用电源供给部52的电源电压V3断开,从而开关51从接通被切换为断开。因此,从商用电源70到电压相位检测部34的电流路径被切断,电流不再流过电压相位检测部34内部。因而,电压相位检测部34成为无法进行交流电压Vac的值的检测的状态。
另一方面,在“待机模式”下,在用户发出了运转指示的时机,重新开始从电平移位部41对于室内风扇控制部38和驱动用电源供给部52的电源电压V2或V3的供给。由此,开始室内风扇马达M22的启动动作。同时,开关51被供给开关驱动用电源Vsw,因此开关51接通。
因此,再次形成从商用电源70到电压相位检测部34的电流路径,电流流向电压相位检测部34。因此,电压相位检测部34能够检测从商用电源70供给的电源电压(即交流电压Vac)的相位。
另外,根据上述内容可知,模式转移的判断是由主体控制用微型计算机60进行的,因此需要对主体控制用微型计算机60持续供给电源电压。换言之,在“待机模式”下,也需要向主体控制用微型计算机60供给电源电压V1。伴随于此,电平移位部41和作为其转换方的直流电压生成部31中的至少有关电源电压V1的供给的部分在“待机模式”下也需要持续动作。
(4)特征
(4-1)
在上述实施方式中,主体控制用微型计算机60对切换部50进行切换,以使得在作为致动器的室内风扇马达M22进行驱动的运转模式时电流流向电压相位检测部34内,而在室内风扇马达M22停止驱动的待机模式时电流不会流向电压相位检测部34内。由此,在运转模式时电流流向电压相位检测部34内,而在待机模式时电流不会流向电压相位检测部34内。其结果是,能够削减待机模式时的电压相位检测部34的消耗电力。因此,能够削减空调机10的消耗电力。
(4-2)
在上述实施方式中,主体控制用微型计算机60对切换部50进行切换,以使得在利用电压相位检测部34的检测结果的室内风扇控制部38中需要电压相位检测部34的检测结果的运转模式时电流流向电压相位检测部34内,而在不需要电压相位检测部34的检测结果的待机模式时电流不会流向电压相位检测部34内。由此,在室内风扇控制部38中需要电压相位检测部34的检测结果的运转模式时电流会流向电压相位检测部34内,而在不需要电压相位检测部34的检测结果的待机模式时电流不会流向电压相位检测部34内。其结果是,能够削减不需要电压相位检测部34的检测结果的待机模式时的电压相位检测部34的消耗电力。因此,能够削减空调机10的消耗电力。
(4-3)
在上述实施方式中,主体控制用微型计算机60对切换部50进行切换,使得在从作为致动器的室内风扇马达M22停止驱动起经过了规定时间时转移至待机模式,切断电流向电压相位检测部34内的流动。由此,在可以切断电流向电压相位检测部34内的流动的情况下可靠地将其切断。其结果是,能够实现稳定的切换部50的控制。
(4-4)
在上述实施方式中,致动器是室内风扇马达M22,该室内风扇马达M22是空调机10所包括的多个设备中的至少1个的驱动源。由此,能够削减空调机10的消耗电力。
(4-5)
在上述实施方式中,电压相位检测部34检测从商用电源70供给的交流电压Vac的相位。由此,在根据所检测的交流电压Vac的相位对作为致动器的室内风扇马达M22进行控制的空调机10中,能够削减不需要交流电压Vac的相位检测的待机模式时的消耗电力。
(5)变形例
(5-1)变形例1A
在上述实施方式中,说明了马达驱动装置30用作用于驱动控制作为室内风扇22的驱动源的室内风扇马达M22的装置的情况。然而,马达驱动装置30的驱动对象不限于室内风扇马达M22,也可以是室外风扇马达M16、压缩机马达M12和膨胀阀15。此外,马达驱动装置30除了用于空调机10之外,还可以用作热水器等的其他热泵装置中包括的压缩机马达、泵用马达或室外风扇马达等的驱动用装置。
(5-2)变形例1B
在上述实施方式中,说明了马达驱动装置30基于无转子位置传感器方式控制室内风扇马达M22的驱动的情况。然而不限于此,例如也可以是针对搭载有检测转子22b的位置的位置检测传感器(例如,霍尔元件)的室内风扇马达M22,进行基于该传感器的检测结果的控制的类型的装置。
另外同样地,作为马达驱动装置30的驱动对象的马达可以不是无刷DC马达,而是通过逆变器驱动的感应马达等其他种类的马达。
(5-3)变形例1C
在上述实施方式中,说明了在电压指令值Vpwm为用于确定驱动电压SU、SV和SW的占空比的指令值的情况、即室内风扇马达M22被PWM控制的情况。然而,不限于室内风扇马达M22被PWM控制的情况,电压指令值Vpwm也可以是用于确定驱动电压SU、SV和SW的频率和/或电压值的指令值。
(5-4)变形例1D
在上述实施方式中,说明了室内风扇马达M22为无刷DC马达,更具体是SPM马达的情况。然而,本发明的无刷DC马达的种类不限于SPM马达。
(5-5)变形例1E
在上述实施方式中,电压相位检测部34构成为,通过开关51与商用电源70连接而被供给电力。然而,电压相位检测部34也可以构成为,通过开关51与并非商用电源的电源连接而被供给电力。
(5-6)变形例1F
在上述实施方式中,电压相位检测部34检测从商用电源70供给的交流电压Vac的相位,无传感器控制部40根据该检测结果推定直流电压Vdc的值。
然而不限于此,例如,电压相位检测部34也可以通过检测交流电压Vac的过零点来识别极性。换言之,电压相位检测部34也可以构成为检测交流电压Vac的极性的变化,并根据该极性的变化输出脉冲信号。具体如图6所示,电压相位检测部34可以在交流电压Vac的极性为正的期间即时间t3输出脉冲信号,并在交流电压Vac的极性为负的期间即时间t4不进行脉冲信号的生成和输出。这种情况下,时间t3是从由电压相位检测部34输出的脉冲信号的上升沿起到下降沿为止的时间,相当于该脉冲信号的脉冲宽度。
而且,无传感器控制部40可以参照定义了从电压相位检测部34输出的脉冲信号的脉冲宽度与直流电压Vdc的电压值的对应关系的表,从而推定直流电压Vdc的电压值。另外,这种情况下,从电压相位检测部34输出的脉冲信号可以构成为在时间t3为Low输出,而在时间t4为High输出。
通过采用上述结构,能够削减不需要交流电压Vac的极性或过零点的检测时的电压相位检测部34的消耗电力,能够削减空调机10的消耗电力。
(5-7)变形例1G
在上述实施方式中,电压相位检测部34在商用电源70与直流电压生成部31之间与整流部32并联连接。然而不限于此,例如图7所示,也可以配设为在直流电压生成部31与逆变器37之间与平滑电容器33并联连接。这种情况下,通过与上述实施方式同样地将切换部50与电压相位检测部34串联连接,从而能够实现与上述实施方式同样的效果。
这里,在图7所示的实施方式中,电压相位检测部34检测直流电压Vdc的相位并输出脉冲信号。具体如图8所示,作为检测直流电压Vdc的相位的基准,对电压相位检测部34设定了基准电压Vs2。这里,基准电压Vs2被设定为超过0V的适当电压。而且,电压相位检测部34在直流电压Vdc低于基准电压Vs2的期间即时间t5,不进行脉冲信号的生成和输出。另一方面,在直流电压Vdc高于相位检测基准电压Vs2的期间即时间t6,电压相位检测部34生成脉冲信号并输出给无传感器控制部40。亦即,时间t6是从由电压相位检测部34输出的脉冲信号的上升沿起到下降沿为止的时间,相当于该脉冲信号的脉冲宽度。
这里,若直流电压Vdc变低则时间t5会变长,而直流电压Vdc变高则时间t6会变长。即,所输出的脉冲信号的脉冲宽度取决于直流电压Vdc的大小。另外,这种情况下,从电压相位检测部34输出的脉冲信号可以构成为在时间t6为Low输出,而在时间t5为High输出。
(5-8)变形例1H
在上述实施方式中,如图1所示,说明了切换部50具有开关51和驱动用电源供给部52的情况。然而,如图9所示,切换部50也可以不具有驱动用电源供给部52,而仅具有开关51。这种情况下,连接开关51的栅极端子与主体控制用微型计算机60,将主体控制用微型计算机60发送的开关控制信号作为开关驱动用电源Vsw施加,从而切换开关51的接通和断开即可。
此外,在切换部50具有驱动用电源供给部52的情况下,也可以不根据开关驱动用电源Vsw的供给和切断来接通或断开开关51,而是根据从主体控制用微型计算机60发送来的开关控制信号的状态,接通或断开开关51。
(5-9)变形例1I
在上述实施方式中,说明了开关51由MOSFET构成的情况。然而,本发明的开关51的结构不限于MOSFET。例如,开关51可以是IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极晶体管)或固态继电器等其他的半导体开关、电磁继电器。
(5-10)变形例1J
在上述实施方式中,说明了通过主体控制用微型计算机60进行开关51的切换控制的情况。然而不限于此,开关51也可以通过室内风扇控制部38进行切换控制。此外,还可以取代主体控制用微型计算机60而新配设开关控制部。这种情况下,开关控制部从电平移位部41接受电源电压的供给,进行开关51的切换控制。另外,在以上的情况下进行开关51的切换的时机与图4所示的时机同样构成即可。
(5-11)变形例1K
在上述实施方式中,如图4所示,说明了在发出了运转停止指示的情况下经过了规定时间后,模式从待机判断模式转移至待机模式的情况。然而不限于此,可以省略待机判断模式。即,也可以在发出了运转停止指示的时机,模式从运转模式直接转移至待机模式,并且将开关51从接通切换为断开。
此外,在上述实施方式中,说明了在发出了运转指示的时机,模式从“待机模式”转移至“运转模式”,开关51从断开切换为接通的情况。然而,也可以构成为在从发出了运转指示起经过了规定时间的时机,模式从“待机模式”转移至“运转模式”,并且开关51从断开切换为接通。
(5-12)变形例1L
在上述实施方式中,未提及待机模式时,是否切断对于室外单元11的电力供给,而在待机模式时,当然可以切断室外单元11与作为其驱动用电源的商用电源70之间的主电源继电器或开关(省略图示),从而切断从商用电源70对于室外单元11的电力供给。由此,能够抑制待机模式时在室外单元11消耗的电力量。
(5-13)变形例1M
在上述实施方式中,本发明的消耗电力削减装置应用于作为致动器驱动装置的马达驱动装置30,但也可以应用于并非致动器驱动装置的装置中。例如图10所示,可以应用于始终对从商用电源70供给的电源电压的相位进行检测而始终消耗电力的直流电源装置80等。以下,说明图10所示的直流电源装置80。
直流电源装置80是将从商用电源70供给的交流电压Vac转换为直流电压Vdc的装置。直流电源装置80主要由电抗器81、功率因数改善开关82、直流电压生成部83、电压相位检测部84、功率因数改善开关控制部85、电平移位部86、切换控制部87和切换部88构成,并且与商用电源70和负载90电连接。作为负载90,假想的是逆变器电路和马达等,然而不限于此,可适当进行选择。
另外,直流电压生成部83由整流部83a和平滑电容器83b构成,然而它们具有与直流电压生成部31相同的结构,因此省略说明。此外,电压相位检测部84具有与电压相位检测部34相同的结构,因此省略说明。此外,切换部88主要由开关88a和驱动用电源供给部88b构成,它们具有与切换部50相同的结构,因此省略说明。
电抗器81配设于商用电源70与直流电压生成部83的交流输入端之间。功率因数改善开关82是用于使商用电源70短路的开关,在图10中表现为1个元件,而实际情况下,为了使电流在双方向上流动,例如将二极管电桥或MOSFET、IGBT等的半导体元件组合构成。直流电压生成部83对商用电源70的交流电压Vac和功率因数改善开关82的通过短路、开路动作而流动的电流进行整流而提供给负载90。
电压相位检测部84通过开关88a而与商用电源70的两端连接,并且在商用电源70与电抗器81之间与功率因数改善开关82并联配设。此外,电压相位检测部84与作为微型计算机的功率因数改善开关控制部85的输入端口连接,并且通过上述图6所示的方法,检测交流电压Vac的过零点而将脉冲信号输出给功率因数改善开关控制部85。
功率因数改善开关控制部85在对从电压相位检测部84输出的脉冲信号校正了定时后,生成用于驱动功率因数改善开关82的驱动信号,从而例如按照每个电源半周期重复进行1次功率因数改善开关82的短路、开路。具体而言,功率因数改善开关控制部85以使得在从过零点起的规定时间后短、然后在规定时间后开路的方式,控制功率因数改善开关82。即,直流电源装置80根据从电压相位检测部84输出的脉冲信号的脉冲宽度校正使功率因数改善开关82短路、开路的定时,从而抑制作为检测交流电源的电压的相位时的主要的不均要因的光耦合器导致的功率因数不均。
电平移位部86并联连接于平滑电容器83b,且被施加平滑电容器83b的两端电压(即直流电压Vdc)。电平移位部86的输出与功率因数改善开关控制部85、驱动用电源供给部88b和切换控制部87连接。
这种电平移位部86将所施加的直流电压Vdc转换为3个规定电压V4、V5和V6。电平移位部86将转换后的规定电压V4、V5和V6作为电源电压分别施加给功率因数改善开关控制部85、切换控制部87和驱动用电源供给部88b。
即,电平移位部86作为功率因数改善开关控制部85、驱动用电源供给部88b和切换控制部87的电源发挥功能。作为一例,设直流电压Vdc为140V,电平移位部86将该直流电压Vdc转换为3V的电压V4和V6、5V的电压V5。3V的电压V4或V5是被施加给功率因数改善开关控制部85或切换控制部87的电源电压。5V的电压V6是被施加给驱动用电源供给部88b的电源电压。
切换控制部87是由RAM、ROM和CPU构成的微型计算机。切换控制部87被电平移位部86供给电源电压V5。切换控制部87除了连接切换部88之外,还与未图示的遥控器等连接。此外,切换控制部87通过遥控器接受来自用户的指示,使驱动用电源供给部88b执行开关驱动用电源Vsw1'对开关88a的供给和切断,从而进行切换部88的控制。
切换部88与电压相位检测部84串联连接。通过这样配设切换部88,从而能够在直流电源装置80中切断电流向电压相位检测部84的流动。
驱动用电源供给部88b的输入与切换控制部87和电平移位部86连接。此外,驱动用电源供给部88b的输出与开关88a的栅极端子连接。驱动用电源供给部88b被电平移位部86供给规定电压V6。驱动用电源供给部88b根据来自切换控制部87的指示,生成开关88a的开关驱动用电源Vsw1',并将其输出给驱动用电源供给部88b。即,开关88a接通和断开的动作是被切换控制部87控制的。
具体地,驱动用电源供给部88b将例如5V的开关驱动用电源Vsw1'提供给开关88a,从而接通开关88a,使得电流流过电压相位检测部84。此外,驱动用电源供给部88b切断开关驱动用电源Vsw1'对开关88a的供给,从而断开开关88a,使得电流不流过电压相位检测部84。
在图10所示的直流电源装置80中,功率因数改善开关控制部85根据来自电压相位检测部84的输出控制功率因数改善开关82的接通、断开。换言之,功率因数改善开关控制部85利用电压相位检测部84的检测结果。这里,功率因数改善开关控制部85的控制是在负载90进行动作的情况下执行的。因此,在负载90进行动作的情况下,需要电压相位检测部84的检测结果,切换控制部87控制切换部88以使得开关88a接通。另一方面,在负载90停止动作的情况下不执行功率因数改善开关控制部85的控制。因此,在负载90停止动作的情况下不需要电压相位检测部84的检测结果,切换控制部87控制切换部88以使得开关88a断开。
即,在直流电源装置80中,切换控制部87对切换部88进行切换,以使得在利用电压相位检测部84的检测结果的功率因数改善开关控制部85中需要该检测结果时电流流向电压相位检测部84内,而在不需要该检测结果时电流不会流向电压相位检测部84内。由此,在需要电压相位检测部84的检测结果时电流流向电压相位检测部84内,而在不需要电压相位检测部84的检测结果时电流不会流向电压相位检测部84内。其结果是,能够削减不需要电压相位检测部84的检测结果时的消耗电力。因此,能够削减直流电源装置80的消耗电力。
此外,由于能够根据脉冲信号的脉冲宽度检测电源频率,因此还能够使用该电源频率进行控制,或进行定时器的计数等。
产业上的利用可能性
本发明能够用于例如空调机的致动器驱动装置和直流电源装置等。
标号说明
10:空调机;M22:室内风扇马达;30:马达驱动装置;31、83:直流电压生成部;34、84:电压相位检测部;35:电流检测部;36:驱动电压生成部;37:逆变器;38:室内风扇控制部;39:栅极驱动部;40:无传感器控制部;41、86:电平移位部;50、88:切换部;51、88a:开关;52、88b:驱动用电源供给部;60:主体控制用微型计算机;70:商用电源;80:直流电源装置;81:电抗器;82:功率因数改善开关;85:功率因数改善开关控制部;87:切换控制部;90:负载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2012-125018号公报

Claims (5)

1.一种消耗电力削减装置(30、80),该消耗电力削减装置具有:
电压特性检测部(34、84),其与电源(70)电连接,在内部流过电流,从而检测从所述电源供给的电压(Vac、Vdc)的特性;
驱动信号生成部(36),其根据所述电压特性检测部的检测结果,生成用于驱动马达(M22)的驱动信号(SU、SV、SW),该马达(M22)是空调机(10)所包括的多个设备中的至少1个的驱动源;
开关部(50、88),其在所述电源与所述电压特性检测部之间与所述电压特性检测部串联连接,能够切断电流向所述电压特性检测部内的流动;
开关控制部(60、87),其控制所述开关部的切换;以及
统一控制部(60),其统一控制所述空调机包括的多个所述设备,
所述驱动信号生成部具有:确定部(38),其进行使用所述电压特性检测部的检测结果确定所述驱动信号的控制;以及输出部(37),其生成由所述确定部确定的所述驱动信号并输出给所述马达,
所述统一控制部包括所述开关控制部,
所述开关控制部切换所述开关部,以使得在所述马达进行驱动的运转模式时电流流向所述电压特性检测部内,而在所述马达停止驱动的待机模式时电流不会流向所述电压特性检测部内。
2.根据权利要求1所述的消耗电力削减装置,其中,
所述开关控制部切换所述开关部,使得在从所述马达停止驱动起经过了规定时间时,切断所述电流向所述电压特性检测部内的流动。
3.根据权利要求1或2所述的消耗电力削减装置,其中,
所述电压特性检测部检测从所述电源供给的电压的相位。
4.根据权利要求1或2所述的消耗电力削减装置,其中,
所述电压特性检测部检测从所述电源供给的电压的极性。
5.根据权利要求1或2所述的消耗电力削减装置,其中,
所述电压特性检测部检测从所述电源供给的电压的过零点。
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