CN108475994B - 电源装置、使用了该电源装置的逆变器装置和转换器装置、以及使用了该逆变器装置或转换器装置的冷冻装置和空气净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种电源装置，该电源装置实现了控制基板中的部件数量和安装面积的削减。在电源装置(50)中，能够设置兼用了传输电力供给部(24)中已有的整流元件(D1)、限流电阻(R1)的电源周期检测电路(33)，因而，在搭载电源装置(50)的控制基板中，能够实现部件数量和安装面积的削减。另外，在电源装置(50)中，通过比利用整流元件(D1)整流后的电压低的电压对充电部(24a)进行充电，因此能够将利用充电部(24a)的电源周期检测电路(33)的构成部件的额定值基于其电压较低地进行设定，所以，在搭载电源装置(50)的控制基板中能够实现低成本化。

Description

电源装置、使用了该电源装置的逆变器装置和转换器装置、以 及使用了该逆变器装置或转换器装置的冷冻装置和空气净 化器
技术领域
本发明涉及电源装置和使用了该电源装置的装置。
背景技术
以往，如专利文献1(日本特开2005-257238号公报)中记载的那样，在空调机之类的一边在室内机与室外机之间通信一边进行控制的设备中，室内机与室外机之间的传输电路的电源由AC电源生成。
另外，不限于空调机，有时需要与电源周期同步的控制。例如，对于驱动电机的逆变器，如专利文献2(日本特开2005-20837号公报)、专利文献4(日本特开2002-223599号公报)、专利文献5(日本特开2006-34070号公报)中记载的那样，另外对于整流电路，如专利文献3(日本特开2001-238452号公报)那样，需要用于交流电压的相位角即电源相位、或交流电压的正负反转的零交叉的时间、电源频率、电源周期中的任一者的检测电路。
发明内容
发明所要解决的课题
在搭载有专利文献1那样的传输用电源电路以及专利文献3所示例的检测电路两者的情况下，通常设有分别独立的电路，虽然利用进行半波整流这样的同一手段实现了电路，但实际情况是限流电阻和整流二极管被安装在两个电路中，由此引起了控制基板中的部件数量和安装面积的增加。
本发明的课题在于提供一种实现了控制基板中的部件数量和安装面积的削减的电源装置。
用于解决课题的手段
本发明的第1观点的电源装置具备电源生成部、检测部和运算部。电源生成部具有充电部，将交流电源整流后对所述充电部进行充电。检测部对流向充电部的充电电流进行检测。运算部基于检测部的检测信号而计算出交流电源的电压频率、或者周期或电源电压相位。
以往，对交流电源的电压频率、或者周期或电源电压相位进行检测的检测电路独立地设置，因此，需要使检测电路本身具有整流部件。
该电源装置中，能够设置兼用了电源生成部中已有的整流元件的检测电路，因而，在搭载该电源装置的控制基板中，能够实现部件数量和安装面积的削减。需要说明的是，零交叉的时间的检测也可以称为特定的电源电压相位(电角0度、180度)的检测，因而包含在电源电压相位检测中考虑。
本发明的第2观点的电源装置为第1观点的电源装置，其中，电源生成部是向藉由传输线来传输信号的传输用电路供给电源的传输用电源电路，通过对整流后的电压进行分压，生成比整流后的电压低的电压。
该电源装置中，充电部被充电到比整流后的电压低的电压，因此能够将检测部的构成部件的电压额定值基于其电压设定为低于电源电压相当值，在搭载该电源装置的控制基板中能够实现低成本化。
本发明的第3观点的电源装置为第1观点的电源装置，其中，电源生成部是向直流负载供给电源的直流负载用电源电路，将整流后的电源供给到直流负载。
本发明的第4观点的电源装置为第1观点的电源装置，其中，电源生成部是开关电源电路的一次侧的电源电路，将整流后的电源供给到开关电源电路的一次侧。
本发明的第5观点的电源装置为第1观点至第4观点中的任一项的电源装置，其中，电源生成部进一步具有限流电阻和整流二极管，该限流电阻限制流到充电部的电流，该整流二极管与限流电阻串联连接。
该电源装置中，例如，在由电流是否流到充电部的现象来检测电源周期这样的电路的情况下，只要利用光电耦合器检测出流通的时间即可。该情况下，通过利用现有的限流电阻和整流二极管，能够实现部件数量的削减。
本发明的第6观点的逆变器装置为具备控制部和第1观点至第5观点中的任一项的电源装置的逆变器装置，控制部基于电压频率、或者周期或电源电压相位(包含零交叉的时间)对交流输出电压的振幅或频率进行控制。
例如，在将电源频率用于控制的逆变器装置中，通过搭载具备对流向充电部的充电电流进行检测的检测部的电源装置，不需要具有独立的检测电路，能够实现部件数量和安装面积的削减。
本发明的第7观点的转换器装置具备控制部和第1观点至第5观点中的任一项的电源装置，该转换器装置由交流电源生成直流电源，控制部基于电压频率、或者周期或电源电压相位(包含零交叉的时间)对直流输出电压或交流电流进行控制。
例如，在将电源电压相位用于控制的转换器装置中，通过搭载具备对流向充电部的充电电流进行检测的检测部的电源装置，不需要具有独立的检测电路，能够实现部件数量和安装面积的削减。
本发明的第8观点的冷冻装置为具备第6观点的逆变器装置的冷冻装置。
本发明的第9观点的空气净化器为具备第6观点的逆变器装置的空气净化器。
本发明的第10观点的冷冻装置为具备第7观点的转换器装置的冷冻装置。
本发明的第11观点的空气净化器为具备第7观点的转换器装置的空气净化器。
本发明的第12观点的冷冻装置为第8观点或第10观点的冷冻装置，其进一步具备利用侧单元和热源侧单元。热源侧单元藉由包含传输信号的传输线的电线而与利用侧单元连接，向利用侧单元和热源侧单元供给交流电源。电源装置作为利用侧单元与热源侧单元之间的传输用电路的电源装置使用。
该冷冻装置中，使用利用侧单元与热源侧单元之间的传输用电路的电源装置中的现有的电容器、限流电阻和二极管，能够生成检测部的一次侧信号(即充电电流)，因而在搭载该电源装置的控制基板中能够实现部件数量和安装面积的削减。
发明的效果
在本发明的第1观点的电源装置中，能够设置兼用了电源生成部中已有的整流元件的检测电路，因而，在搭载该电源装置的控制基板中，能够实现部件数量和安装面积的削减。
在本发明的第2观点的电源装置中，充电部被充电到比整流后的电压低的电压，因此能够将检测部的构成部件的电压额定值基于其电压设定为低于电源电压相当值，在搭载该电源装置的控制基板中能够实现低成本化。
在本发明的第3观点和第4观点的电源装置中，得到与第1观点同样的作用和效果。
在本发明的第5观点的电源装置中，例如，在由电流是否流到充电部的现象来检测电源周期这样的电路的情况下，只要利用光电耦合器检测出流通的时间即可。该情况下，能够利用现有的限流电阻和整流二极管，能够实现部件数量的削减。
在本发明的第6观点的逆变器装置中，例如，在将电源频率用于控制的情况下，通过搭载具备对流向充电部的充电电流进行检测的检测部的电源装置，不需要具有独立的检测电路，能够实现部件数量和安装面积的削减。
在本发明的第7观点的转换器装置中，例如，在将电源电压相位用于控制的情况下，通过搭载具备对流向充电部的充电电流进行检测的检测部的电源装置，不需要具有独立的检测电路，能够实现部件数量和安装面积的削减。
在本发明的第8观点的冷冻装置中，得到与第6观点同样的作用和效果。
在本发明的第9观点的空气净化器中，得到与第6观点同样的作用和效果。
在本发明的第10观点的冷冻装置中，得到与第7观点同样的作用和效果。
在本发明的第11观点的空气净化器中，得到与第7观点同样的作用和效果。
在本发明的第12观点的冷冻装置中，使用利用侧单元与热源侧单元之间的传输用电路的电源装置中的现有的电容器、限流电阻和二极管，能够生成检测部的一次侧信号(即充电电流)，因而在搭载该电源装置的控制基板中能够实现部件数量和安装面积的削减。
附图说明
图1是具备本发明的第1实施方式的电源装置的空调机的构成图。
图2是电源装置的电路框图。
图3是示出外部输入电压波形和电源周期检测信号波形的图。
图4是搭载有本发明的第2实施方式的电源装置的逆变器装置的电路框图。
图5是示出电流检测波形的图。
图6是搭载有本发明的第3实施方式的电源装置的开关电源电路的电路框图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，以下的实施方式为本发明的具体例，不限定本发明的技术范围。
<第1实施方式>
(1)空调机1的整体构成
图1是具备本发明的第1实施方式的电源装置50的空调机1的构成图。图1中，空调机1具备室内机10、室外机20、信号线S、高压侧第1电源线ACL1和基准侧第1电源线ACN1。
信号线S是为了在室内机10与室外机20之间发送和接收传输信号而设置的。高压侧第1电源线ACL1和基准侧第1电源线ACN1与室内机10和室外机20连接，将在室外机20由外部接受的电力供给到室内机10和室外机20。
需要说明的是，在以下说明中主要仅限于示出运转时的最小限度的工作，关于电源投入时或待机时(包括从待机状态的恢复)的工作，与专利文献1所示相同，因此省略其详细记载。
(2)室外机20
室外机20具备主电力供给部26、主电力供给线LAC、信号线S、高压侧第1电源线ACL1、高压侧第2电源线ACL2、高压侧第3电源线ACL3、基准侧第1电源线ACN1、基准侧第2电源线ACN2、基准侧第3电源线ACN3、电源装置50、起动电力供给部22、室外驱动电力供给部23、室外微型电子计算机21、闭合接点MRM10、闭合接点MRM20、闭合接点MRM11、转换接点MR30、EMI滤波器LC1和室外发送接收部25。
(2-1)主电力供给部26
主电力供给部26从外部(例如商用电源)接受电力供给，藉由主电力供给线LAC与高压侧第1电源线ACL1和基准侧第1电源线ACN1供给主电力。
(2-2)室外驱动电力供给部23
室外驱动电力供给部23藉由主电力供给线LAC、高压侧第1电源线ACL1和基准侧第1电源线ACN1、EMI滤波器LC1、高压侧第2电源线ACL2和基准侧第2电源线ACN2而接受主电力的供给。
室外驱动电力供给部23生成室外驱动电力，藉由高压侧第2电源线ACL2和基准侧第2电源线ACN2供给室外驱动电力。此处，室外驱动电力是用于驱动室外设备(例如，电机、压缩机、致动器等)的电力，作为具体的室外设备，可以为专利文献2、专利文献4、专利文献5所示的逆变器(多相电流供给电路)，也可以包含专利文献3所示的转换器电路(电源电路)。
(2-3)EMI滤波器LC1
EMI滤波器LC1与高压侧第1电源线ACL1和基准侧第1电源线ACN1、高压侧第2电源线ACL2和基准侧第2电源线ACN2连接，降低第1杂音。
此处，第1杂音是室外驱动电力供给部23和室外设备产生的杂音。通过设置EMI滤波器LC1，从高压侧第2电源线ACL2和基准侧第2电源线ACN2向高压侧第1电源线ACL1和基准侧第1电源线ACN1传递的杂音得到降低。
(2-4)电源装置50
电源装置50在运转状态下藉由主电力供给线LAC、高压侧第1电源线ACL1和基准侧第1电源线ACN1、EMI滤波器LC1、高压侧第2电源线ACL2、转换接点MR30、高压侧第3电源线ACL3接受主电力的供给，生成传输电力，藉由信号线S供给传输电力。此处，传输电力是用于在与室内机10之间藉由信号线S来发送和接收传输信号的直流电力。
(2-5)室外微型电子计算机21
室外微型电子计算机21对室外设备进行控制的同时，对位于上述室外机20内部的闭合接点进行控制。室外微型电子计算机21基于被起动来解除后述的闭合接点MRM10、闭合接点MRM20和闭合接点MRM11产生的截断。
(2-6)起动电力供给部22
起动电力供给部22在运转状态下藉由主电力供给线LAC、高压侧第1电源线ACL1和基准侧第1电源线ACN1、EMI滤波器LC1、高压侧第2电源线ACL2和基准侧第2电源线ACN2、高压侧第3电源线ACL3接受主电力的供给。
起动电力供给部22生成用于使室外微型电子计算机21从待机状态起动的起动电力，将起动电力供给到室外微型电子计算机21。具体而言，起动电力供给部22在从待机状态转换成运转状态时，藉由高压侧第1电源线ACL1、后述的室内机10内的MR10、信号线S、转换接点MR30、高压侧第3电源线ACL3、基准侧第2电源线ACN2、EMI滤波器LC1、以及基准侧第1电源线ACN1接受主电力的供给。由此，起动电力供给部22将起动电力供给到室外微型电子计算机21，起动室外微型电子计算机21。
(2-7)转换接点MR30
转换接点MR30设置于信号线S和高压侧第2电源线ACL2与高压侧第3电源线ACL3之间，在待机状态下与信号线S侧连接，截断从主电力供给部26向起动电力供给部22的主电力的供给。
在从待机状态转换成运转状态后，转换接点MR30从信号线S侧被转换到高压侧第2电源线ACL2侧，解除从主电力供给部26向电源装置50的主电力的供给的截断。
(2-8)闭合接点MRM10、闭合接点MRM20、闭合接点MRM11
闭合接点MRM10和闭合接点MRM20设置于高压侧第2电源线ACL2上，闭合接点MRM11设置于基准侧第2电源线ACN2上。
闭合接点MRM10、闭合接点MRM20和闭合接点MRM11在待机状态下截断从主电力供给部26向室外驱动电力供给部23的主电力的供给。
室外微型电子计算机21基于被起动来解除闭合接点MRM10、闭合接点MRM20和闭合接点MRM11产生的截断。
(2-9)室外发送接收部25
室外发送接收部25在运转状态下藉由信号线S接收从室内机10发送来的信号。或者，室外发送接收部25在运转状态下藉由信号线S向室内机10发送信号。
(3)室内机10
室内机10具备指令电力供给部11、信号线S、高压侧第1电源线ACL1、基准侧第1电源线ACN1、室内微型电子计算机12、闭合接点MR10和室内发送接收部15。
(3-1)指令电力供给部11
指令电力供给部11藉由主电力供给线LAC、高压侧第1电源线ACL1和基准侧第1电源线ACN1从主电力供给部26接受主电力的供给。
指令电力供给部11生成指令电力，并供给到室内微型电子计算机12。此处，指令电力是用于接受遥控器的指令等来自外部的指令的电力。
(3-2)室内发送接收部15
室内发送接收部15在运转状态下藉由信号线S接收从室外机20发送来的信号。或者，室内发送接收部15在运转状态下藉由信号线S向室外机20发送信号。
(3-3)室内微型电子计算机12
室内微型电子计算机12在对致动器、传感器等室内设备进行控制的同时，对闭合接点MR10进行控制。另外，接受遥控器的指令等来自外部的指令。
(3-4)闭合接点MR10
闭合接点MR10设置于高压侧第1电源线ACL1与信号线之间。
闭合接点MR10在待机状态下接受来自外部的指令的情况下，通过室内微型电子计算机12而形成连接状态，藉由信号线与室外机连接，向室外机进行电源供给。若通过室外机的电源装置50生成传输电力，则闭合接点MR10通过室内微型电子计算机12而形成截断状态。
(4)电源装置50的构成
电源装置50由传输电力供给部24、电源周期检测电路33和室外微型电子计算机21的一部分构成。
(4-1)传输电力供给部24的详细构成
图2是传输电力供给部24和电源周期检测电路33的电路框图。图2中，传输电力供给部24对应于[权利要求书]中记载的电源生成部。传输电力供给部24至少具有整流元件D1、恒压元件ZD1和平滑电容器C1。
如上所述藉由高压侧第1电源线ACL1和基准侧第1电源线ACN1、EMI滤波器LC1、高压侧第2电源线ACL2和基准侧第2电源线ACN2、转换接点MR30、高压侧第3电源线ACL3所供给的主电力在整流元件D1中从交流电力转换为直流电力，对平滑电容器C1进行充电。
另外，传输电力供给部24进一步具有限流电阻R1，该限流电阻R1对平滑电容器C1的充电时流入的电流进行限制。限流电阻R1与整流元件D1串联连接。
利用整流元件D1整流得到的直流电力在充电部24a通过平滑电容器C1而被平滑化。与平滑电容器C1并联地、恒压元件ZD1和电阻R2并联连接，经整流平滑化的直流电力被恒压元件ZD1调整为不上升到一定值以上。向充电部24a进行充电为下述情况：高压侧第1电源线ACL1比基准侧第1电源线ACN1的电压高、并且比平滑电容器C1的电压(即恒压元件ZD1的击穿电压)高。调整后的直流电力作为传输电力藉由信号线S被供给到室外发送接收部25和室内发送接收部15。
传输电力供给部24的基准侧绕开EMI滤波器LC1，与基准侧第1电源线ACN1连接。
(4-2)电源周期检测电路33的详细构成
图2中，电源周期检测电路33对应于[权利要求书]中记载的检测部。电源周期检测电路33对流入充电部24a的电容器C1和恒压元件ZD1的电流(以下称为充电电流)进行检测。电源周期检测电路33具有光电耦合器IC1。
在充电时，电容器C1的充电电流被输入到IC1的一次侧的发光二极管时，若所输入的电流为规定的阈值以上，则一次侧的发光二极管发光，光电耦合器IC1的二次侧的光电晶体管接受该发光，其集电极和发射极间导通(on)。电阻R3与电容器C2并联地连接光电耦合器IC1的一次侧发光二极管，电阻R3的两端电压被锁定为IC1的Vf。在充电时，所施加的交流电压在充电部24a(电容器C1、恒压元件ZD1、电阻R2的并联电路)和检测电路33、限流电阻R1、整流元件D1被分压，如上所述检测电路33的两端电压低，而且整流元件D1导通时的两端电压也小，因此实际上大部分的电压被充电部24a和限流电阻R1分压。即，电源周期检测电路33被低于由整流元件D1整流后的电压的电压所驱动，因而能够将其构成部件的额定值基于其电压较低地进行设定。
图3是示出外部输入电压波形和电源周期检测信号波形的图。图3中，横轴表示时间，纵轴表示电压。IC1的一次侧的发光二极管的输入电流(即充电电流)随着电源周期而变化，在IC1的一次侧的发光二极管的输入电流达到阈值以上的区间，IC1的二次侧光电晶体管的集电极-发射极间导通。因此，一次侧的发光二极管发光、光电晶体管的集电极-发射极间导通的周期与电源周期一致。需要说明的是，此处，如图2所示设置晶体管Q1，在光电晶体管导通时使电源周期检测电路的输出(室外微型电子计算机的输入)成为高信号。
(4-3)室外微型电子计算机21
室外微型电子计算机21具有计算出电源周期的运算部21b。如上所述，光电耦合器IC1在电源的1个周期以1次的比例重复开/关，因此，室外微型电子计算机21获得该开/关信号，藉由运算部21b计算出电源周期。
运算部21b基于电源周期检测电路33的检测信号对其信号周期进行测定，由此计算出交流电源的周期，也可以计算出电压频率、或者电源电压相位。例如电压频率通过计算出电源周期的倒数而求出。另外，关于电源电压相位，由电源周期检测信号推测其上升或下降的时间相当于电角(电源相位)的何处，计算自该时间起的经过时间，由此可以推测。此外，电源电压的正负发生反转的零交叉的时间也因为能够求出特定的电源电压相位(0度、180度)而可以同样地算出。
(5)第1实施方式的特征
(5-1)
在电源装置50中，能够设置兼用了传输电力供给部24中已有的整流元件D1、限流电阻R1的电源周期检测电路33，因而，在搭载电源装置50的控制基板中，能够实现部件数量和安装面积的削减。
(5-2)
在电源装置50中，充电部24a被充电到比利用整流元件D1整流后的电压低的电压，能够将利用充电部24a的电源周期检测电路33的构成部件的额定值基于其电压较低地进行设定，所以，在搭载电源装置50的控制基板中能够实现低成本化。
(6)其他
在第1实施方式中，对于向在空调机的室内机10与室外机20之间发送和接收传输信号的传输电路供给电源的电源装置50进行说明，但应用不仅限定于空调机，作为其他冷冻装置、例如向在热泵式热水器的利用侧单元与热源侧单元之间发送和接收传输信号的传输电路供给电源的电源装置也有用。
另外，利用室外微型电子计算机计算出的交流电源的周期/电压频率/电源电压相位/零交叉时间可用于专利文献2、专利文献4、专利文献5中所示的逆变器装置(多相电流供给电路)、专利文献3中所示的转换器电路(电源电路)等。
<第2实施方式>
此处，作为搭载有本发明的电源装置的直流负载装置的一例，对逆变器装置进行说明。逆变器装置例如被用作将空调机的风扇电机的转速控制为目标转速的装置。另外，连接有共用相同电源的压缩机用电机的逆变器装置。
(1)逆变器装置100
图4是搭载有本发明的第2实施方式的电源装置150的逆变器装置100的电路框图。图4中，逆变器装置100具备电源装置150、风扇电机用逆变器部135、压缩机电机用逆变器部137和控制部121。
(1-1)电源装置150
电源装置150由风扇电机用逆变器主电路用电源电路124、电流检测部133和控制部121的一部分构成。
(1-1-1)逆变器主电路用电源电路124
风扇电机用逆变器主电路用电源电路124包含整流部D101和平滑电容器124a。风扇电机用逆变器主电路用电源电路124由交流电源生成直流电源，对应于[权利要求书]的电源生成部。
(1-1-1-1)整流部D101
整流部D101利用四个二极管D1a、D1b、D2a、D2b构成为桥状。具体而言，二极管D1a和D1b、D2a和D2b分别相互串联连接。二极管D1a、D2a的各阴极端子均连接到平滑电容器124a的正侧端子，作为整流部D101的正侧输出端子发挥功能。二极管D1b、D2b的各阳极端子均连接到平滑电容器124a的负侧端子，作为整流部D101的负侧输出端子发挥功能。
二极管D1a和二极管D1b的连接点被连接到商用电源90的一极。二极管D2a和二极管D2b的连接点被连接到商用电源90的另一极。整流部D101对由商用电源90输出的交流电压进行整流，由此对平滑电容器124a充电。
(1-1-1-2)平滑电容器124a
平滑电容器124a对应于[权利要求书]中记载的充电部，一端与整流部D101的正侧输出端子连接，另一端与整流部D101的负侧输出端子连接。平滑电容器124a将利用整流部D101整流后的电压进行平滑。以下，为了便于说明，将利用平滑电容器124a进行平滑后的电压称为“平滑后电压Vfl”。
平滑后电压Vfl被施加到与平滑电容器124a的输出侧连接的风扇电机用逆变器部135。
(1-1-2)电流检测部133
电流检测部133在整流部D101与平滑电容器124a之间，并且与平滑电容器124a的正侧输出端子侧连接。电流检测部133对应于[权利要求书]中记载的检测部，对流入平滑电容器124a的充电电流进行检测。
电流检测部133也可以采用第1实施方式中所说明的电源周期检测电路33的同样的构成，但不限定于此，例如可以由使用了分流电阻和对该电阻的两端的电压进行放大的运算放大器的放大电路、DCCT构成。被电流检测部133检测后的充电电流被输入控制部121的比较部121a。
(1-2)风扇电机用逆变器部135和压缩机电机用逆变器部137
风扇电机用逆变器部135被连接到平滑电容器124a的输出侧。图1中，风扇电机用逆变器部135包含两个以上的绝缘栅型双极晶体管(以下也简称为晶体管)Q3a、Q3b、Q4a、Q4b、Q5a、Q5b和两个以上的回流用二极管D3a、D3b、D4a、D4b、D5a、D5b。
晶体管Q3a和Q3b、Q4a和Q4b、Q5a和Q5b分别相互串联连接，各二极管D3a～D5b按照晶体管的集电极端子和二极管的阴极端子、另外晶体管的发射极端子和二极管的阳极端子连接的方式与各晶体管Q3a～Q5b并联连接。
压缩机电机用逆变器部137的基本构成与风扇电机用逆变器部135相同，因而，利用与风扇电机用逆变器部135的构成要素相同的符号、并且在右上附上“’”，赋予由此得到的符号(例如，Q3a’等)，省略详细说明。
(1-3)控制部121
控制部121具有比较部121a、运算部121b、风扇电机用逆变器控制部121c以及压缩机电机用逆变器控制部121d。
比较部121a对电流检测部133输出的检测电压和基准电压进行比较，仅在高于基准电压的区间输出信号。
运算部121b由比较部121a输出的信号周期计算出频率。该频率为电源频率。另外，同样地由比较部121a输出的信号计算出交流电源电压相位。
比较部121a和运算部121b构成电源装置150的一部分。
压缩机电机用逆变器控制部121d基于运算部121b输出的电源频率和电源电压相位，利用例如专利文献5中记载的方法来驱动压缩机电机用逆变器部137。关于风扇电机用逆变器控制部121c的工作，不需要本实施例中的详细说明，因而省略，通过在适当的时间进行各晶体管Q3a～Q5b的导通和断开，由此使风扇电机用逆变器部135生成驱动电机70的驱动电压SU、SV、SW。
(2)工作
由商用电源90供给的交流电压在整流部D101进行全波整流，在平滑电容器C124a中被平滑。平滑后电压Vfl被施加到与平滑电容器124a的输出侧连接的风扇电机用逆变器部135。电流检测部133对流入平滑电容器124a的充电电流进行检测。控制部121获取电流检测部133输出的检测值。
图5是示出电流检测波形和由此求出的周期测定用波形的图。图5中，横轴表示时间，纵轴表示电压。仅在交流电源电压大于平滑后电压Vfl的期间，向平滑电容器124a流通充电电流。图5中段的电流检测波形是从电流检测部133获取的检测值的波形。比较部121a对检测值和基准电压进行比较，仅在高于基准电压的区间生成信号。该信号波形为图5下段的比较后波形，其成为周期测定用波形。
运算部121b由比较后波形间的间隔测定周期，由该周期运算频率。这种情况下，比较后波形成为在电源半周期重复1次高/低的信号，因此通过测定每隔一个波形间的时间，可以进行电源周期的测定。关于电源频率、电源电压相位的计算方法，与第1实施方式相同。
(3)第2实施方式的特征
在逆变器装置100中，能够设置兼用了逆变器主电路用电源电路124中已有的整流部D101的电流检测部133，因而，在搭载该逆变器装置100的控制基板中，能够实现部件数量和安装面积的削减。
(4)其他
在第2实施方式中，对于向逆变器装置100的逆变器部135供给电源的电源装置150进行了说明，但应用不仅限定于逆变器装置，也能应用于其他直流负载装置。
<第3实施方式>
此处，对搭载有本发明的电源装置的开关电源电路进行说明。开关电源电路被用作例如用于对逆变器装置之类的电力转换装置的开关元件的控制端子提供驱动信号(直流电压)的电源电路。
(1)开关电源电路200
图6是搭载有本发明的第3实施方式的电源装置的开关电源电路200的电路框图。图6中，开关电源电路200将电源装置250、开关变压器210、开关元件212(例如IGBT)、控制器213、一次侧平滑电容器224a、二次侧平滑电容器C211、C212、C202和二极管D211、D212、D202连接而构成。
(1-1)电源装置250
电源装置250包含一次侧电源电路224和电流检测部233。
(1-1-1)一次侧电源电路224
一次侧电源电路224由一次侧平滑电容器224a、电流检测部233以及控制部221的一部分构成。
(1-1-1-1)一次侧平滑电容器224a
一次侧平滑电容器224a的一端与整流部D201的正侧输出端子连接，另一端与整流部D201的负侧输出端子连接。一次侧平滑电容器224a将被整流部D201整流后的电压进行平滑。一次侧平滑电容器224a对应于[权利要求书]中记载的充电部。平滑后电压被施加到与一次侧平滑电容器224a的输出侧连接的开关变压器210的输入侧绕组220。
换言之，整流部D201和一次侧平滑电容器224a相对于开关变压器210的输入侧绕组L211构成了一次侧电源电路224，其对应于[权利要求书]的电源生成部。
(1-1-1-2)电流检测部233
电流检测部233在整流部D201与一次侧平滑电容器224a之间，并且被连接到一次侧平滑电容器224a的正侧输出端子侧。电流检测部233对应于[权利要求书]中记载的检测部，对流入一次侧平滑电容器224a的充电电流进行检测。
电流检测部233可以采用第1实施方式中所说明的电源周期检测电路33的同样的构成，但不限定于此，例如可以由使用了分流电阻和对该电阻的两端的电压进行放大的运算放大器的放大电路、DCCT构成。被电流检测部233检测后的充电电流被输入控制部221的比较部221a。
(1-2)控制部221
控制部221具有比较部221a、运算部221b和设备控制部221c。
比较部221a对电流检测部233输出的检测电压和基准电压进行比较，仅在高于基准电压的区间输出信号。
运算部221b由比较部221a输出的信号周期计算出频率。该频率为电源频率。
比较部221a和运算部221b构成电源装置250的一部分。
关于设备控制部221c，例如，设备为第2实施方式的逆变器装置100的情况下，基于运算部221b输出的电源频率和电源电压相位，在压缩机电机用逆变器部137生成驱动压缩机电机75的驱动电压(参照图4)。
(2)开关电源电路200的工作
由商用电源90供给的交流电压在整流部D201进行全波整流，在平滑电容器C224a中被平滑。利用经平滑的电压，藉由开关元件212使电流流到开关变压器210的输入侧绕组L211。开关元件212被控制器213进行PWM控制，进行高频开关。
通过该开关，在输出侧的多个绕组L212、L213分别感应与匝数比相应的电压。所感应的电压分别藉由二极管D211、D212、D202和平滑电容器C211、C212、C202被整流、平滑，并被供给到输出电路a、b。
(3)第3实施方式的特征
在开关电源电路200中，能够设置兼用了一次侧电源电路224中已有的整流部D201的电流检测部233，因而，在搭载开关电源电路200的控制基板中，能够实现部件数量和安装面积的削减。
工业实用性
本发明的电源装置对于逆变器装置或转换器装置有用，该逆变器装置或转换器装置进而对于冷冻装置或空气净化器也有用。
符号说明
1 空调机(冷冻装置)
10 室内机(利用侧单元)
20 室外机(热源侧单元)
21b 运算部
24 传输电力供给部(电源生成部)
24a 充电部
33 电源周期检测部(检测部)
50 电源装置
100 逆变器装置
121b 运算部
124 风扇电机用逆变器主电路用电源电路(电源生成部)
124a 平滑电容器(充电部)
133 电流检测部(检测部)
150 电源装置
200 开关电源电路
221b 运算部
224 一次侧电源电路(电源生成部)
224a 一次侧平滑电容器(充电部)
233 电流检测部(检测部)
250 电源装置
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-257238号公报
专利文献2：日本特开2005-20837号公报
专利文献3：日本特开2001-238452号公报
专利文献4：日本特开2002-223599号公报
专利文献5：日本特开2006-34070号公报

Claims (13)

1.一种电源装置，其具备：
设备控制部，其利用交流电源的电压频率、或者周期或者电源电压相位；
电源生成部(24,124,224)，其具有对交流电源进行整流的整流元件、以及与所述整流元件串联连接的通过整流电压被充电的平滑电容器；
检测电路，其具有对交流电源进行整流的整流元件以及检测部(33,133,233)，所述检测部具有光电耦合器(IC1)，在充电时，如果输入所述平滑电容器(C1)的输入电流在规定的阈值以上，则所述光电耦合器(IC1)的一次侧的发光二极管发光，二次侧的光电晶体管受光；和
运算部(21b,121b,221b)，其基于所述检测部(33,133,233)的按照电源周期检测信号而重复的所述光电耦合器(IC1)的导通/断开，计算所述交流电源的电压频率、或者周期或电源电压相位，
所述电源生成部(24,124,224)的整流元件被兼作所述检测电路的整流元件，
所述检测部(33,133,233)检测流入所述平滑电容器的电流。
2.如权利要求1所述的电源装置，其中，所述电源生成部(24)是向藉由传输线来传输信号的传输用电路供给电源的传输用电源电路，通过对整流后的电压进行分压，生成比所述整流后的电压低的电压。
3.如权利要求1所述的电源装置，其中，所述电源生成部(124)是向直流负载供给电源的直流负载用电源电路，将整流后的电源供给到所述直流负载。
4.如权利要求1所述的电源装置，其中，所述电源生成部(224)是开关电源电路的一次侧的电源电路，将整流后的电源供给到所述一次侧。
5.如权利要求1所述的电源装置，其中，所述电源生成部(24)进一步具有：
限流电阻(R1)，该限流电阻(R1)限制流到充电部(24a)的电流；和
整流二极管(D1)，该整流二极管(D1)与所述限流电阻(R1)串联连接。
6.一种逆变器装置，该逆变器装置具备控制部和权利要求1～权利要求5中任一项所述的电源装置，
所述控制部基于所述电压频率、或者所述周期或所述电源电压相位对交流输出电压的振幅或频率进行控制。
7.一种转换器装置，该转换器装置具备控制部和权利要求1～权利要求5中任一项所述的电源装置，从交流电源生成直流电源，
所述控制部基于所述电压频率、或者所述周期或所述电源电压相位对直流输出电压或交流电流进行控制。
8.一种冷冻装置，其具备权利要求6所述的逆变器装置。
9.如权利要求8所述的冷冻装置，其中，该冷冻装置进一步具备：
利用侧单元；和
热源侧单元，该热源侧单元藉由包含传输信号的传输线的电线而与所述利用侧单元连接，
向所述利用侧单元和所述热源侧单元供给交流电源，
所述电源装置作为所述利用侧单元与所述热源侧单元之间的传输用电路的电源装置使用。
10.一种空气净化器，其具备权利要求6所述的逆变器装置。
11.一种冷冻装置，其具备权利要求7所述的转换器装置。
12.如权利要求11所述的冷冻装置，其中，该冷冻装置进一步具备：
利用侧单元；和
热源侧单元，该热源侧单元藉由包含传输信号的传输线的电线而与所述利用侧单元连接，
向所述利用侧单元和所述热源侧单元供给交流电源，
所述电源装置作为所述利用侧单元与所述热源侧单元之间的传输用电路的电源装置使用。
13.一种空气净化器，其具备权利要求7所述的转换器装置。
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