ES2507082T3 - Convertidor de CA/CC para un accionador de compresor y acondicionador de aire con un mecanismo de resolución de problemas para conmutadores bidireccionales defectuosos - Google Patents

Convertidor de CA/CC para un accionador de compresor y acondicionador de aire con un mecanismo de resolución de problemas para conmutadores bidireccionales defectuosos Download PDF

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ES2507082T3 ES09009378.2T ES09009378T ES2507082T3 ES 2507082 T3 ES2507082 T3 ES 2507082T3 ES 09009378 T ES09009378 T ES 09009378T ES 2507082 T3 ES2507082 T3 ES 2507082T3
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Abstract

Un convertidor de CA/CC que comprende: un rectificador (3) conectado a una fuente de alimentación (1) de corriente alterna a través de un reactor (2); un circuito de resistencias en serie compuesto de las resistencias (6, 7) conectadas en serie entre los terminales de salida del rectificador (3); un circuito capacitivo en serie compuesto de condensadores (9, 10) conectados en serie entre los terminales de salida del rectificador (3); un primer conmutador (4) bidireccional que tiene un extremo conectado a un terminal de entrada del rectificador (3); un segundo conmutador (5) bidireccional que tiene un extremo conectado al otro terminal de entrada del rectificador (3); un tercer conmutador (8) bidireccional que tiene un extremo conectado a una unión de las resistencias (6, 7) y el otro extremo conectado a la unión de los condensadores (9, 10); medios (19) de control para controlar el funcionamiento del primer conmutador (4) bidireccional, el segundo conmutador (5) bidireccional y el tercer conmutador (8) bidireccional; medios (16, 17) de detección de voltaje para detectar al menos dos valores de voltaje del voltaje de la resistencia conectada a un lado positivo de los terminales de salida del rectificador (3), el voltaje de la resistencia conectada a un lado negativo de los terminales de salida del rectificador (3), y el voltaje entre los terminales de salida del rectificador (3), y medios (20) de detección de anomalías para detectar un fallo de al menos uno de entre el primer conmutador (4) bidireccional o el segundo conmutador (5) bidireccional, en el que: el otro extremo del primer conmutador (4) bidireccional y el otro extremo del segundo conmutador (5) bidireccional están conectados a la unión de las resistencias (6, 7); y los medios (20) de detección de anomalías detectan el fallo en base a un resultado de la detección de los medios (16, 17) de detección de voltaje.

Description

E09009378
23-09-2014
DESCRIPCIÓN
Convertidor de CA/CC para un accionador de compresor y acondicionador de aire con un mecanismo de resolución de problemas para conmutadores bidireccionales defectuosos 5 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
1. Campo de la Invención
La presente invención se refiere a un aparato para convertir una corriente alterna a una corriente continua, un 10 aparato de accionamiento de compresor que usa el aparato y un acondicionador de aire.
2. Descripción de la Invención El documento JP 2005160214 A describe un aparato de conversión de energía que comprende un conmutador de circuito principal y un reactor, un convertidor, un inversor, una parte de detección de anomalías de inversor,
15 una parte de detección de anomalías de voltaje del convertidor, una parte de detección de anomalías de corriente de inversor y una parte de control. El convertidor comprende un puente de diodos, condensadores y un conmutador bidireccional.
El documento JP 2008099512 A describe una unidad de fuente de alimentación que comprende un circuito
20 rectificador, un circuito capacitivo, que consiste en una pluralidad de condensadores conectados en serie y está conectado entre dos terminales de salida del circuito rectificador, unos primeros medios de conmutación conectados entre un terminal de entrada del circuito rectificador y un punto de conexión entre los condensadores con el circuito capacitivo, unos segundos medios de conmutación conectados entre el otro terminal de entrada del circuito rectificador y un punto de conexión, entre los condensadores dentro del circuito
25 capacitivo y unos medios de detección de paso por cero para detectar un punto de paso por cero de una fuente de alimentación de CA.
Backman N. et al., “Modern circuit topology enables compact power factor corrected three-phase rectifier module”, Intelec 2002, 24th International Telecommunications Energy Conference, Montreal, Quebec, Canada,
30 Sept. 29 – Oct. 3, 2002 [Intelec. International Telecommunications Energy Conference], Nueva York, NY: IEEE, US, vol. Conf. 24, 29 de Septiembre de 2002, (29/09/2002), páginas 107-114, XP010614608, DOI:DOI:10.1109/Intlec. 2002.1048642, ISBN: 978-0-7803-7512-3 describe un rectificador con factor de potencia trifásico corregido para aplicaciones de telecomunicaciones.
35 Convencionalmente, en relación a un aparato de conversión de corriente alterna/corriente continua (en adelante, en la presente memoria, denominado convertidor de CA/CC), el documento JP 2008022625 A divulga un convertidor de CA/CC que comprende:
un rectificador conectado a una fuente de alimentación de corriente alterna a través de un reactor, un
40 circuito capacitivo en serie compuesto de condensadores conectados en serie entre los terminales de salida del rectificador, un primer conmutador bidireccional que tiene un extremo conectado a un terminal de entrada del rectificador, un segundo conmutador bidireccional que tiene un extremo conectado al otro terminal de entrada del rectificador, unos medios de control para controlar el funcionamiento del primer conmutador bidireccional y el segundo conmutador bidireccional y unos medios de detección de voltaje
45 para detectar al menos dos valores de voltaje.
Este convertidor de CA/CC convencional tiene una configuración en la que “un reactor está conectado entre una fuente de alimentación de CA monofásica y una de las entradas de corriente alterna de un circuito rectificador de onda completa compuesto de diodos, un circuito capacitivo en serie está conectado entre las salidas de 50 corriente continua del circuito rectificador de onda completa, los conmutadores 10, 11 están conectados entre un punto de conexión interno del circuito capacitivo en serie y las entradas de corriente alterna respectivas del circuito rectificador de onda completa, y una carga 14 está conectada en paralelo con el circuito capacitivo en serie, respectivamente, en el que los voltajes de los condensadores 12, 13 conectados en serie son detectados y los conmutadores 10 y 11 bidireccionales son activados y desactivados a una alta frecuencia de manera que 55 los voltajes se hacen uniformes”, como una técnica para resolver un problema de manera que “en una configuración en la que una fuente de alimentación de CA monofásica, un circuito rectificador de onda completa compuesto de diodos, un reactor, un circuito capacitivo en serie, conmutadores bidireccionales y una carga están conectados, cuando el factor de potencia de una corriente alterna de entrada es aumentado mediante la conmutación de los conmutadores bidireccionales, los voltajes de los condensadores conectados en serie no
60 están equilibrados en un periodo de un semiciclo”.
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El convertidor de CA/CC descrito en la publicación de solicitud de patente japonesa no examinada Nº 200822625 está configurado de manera que el circuito capacitivo en serie está conectado entre los terminales de salida de corriente continua del circuito rectificador de onda completa y los conmutadores bidireccionales están conectados entre el punto de conexión interno del circuito capacitivo en serie y los terminales de entrada de 5 corriente alterna del circuito rectificador de onda completa, respectivamente. En consecuencia, la aplicación de la fuente de alimentación de CA en un estado en el que uno cualquiera de los conmutadores bidireccionales está en un fallo de cortocircuito resulta en un estado de un circuito doblador de voltaje. Entonces, existe la posibilidad de que se produzca una rotura secundaria debido a la aplicación de un voltaje más alto que un voltaje no disruptivo garantizado a las partes conectadas entre los terminales de salida de corriente continua de
10 un circuito rectificador.
Además, incluso si un tercer conmutador bidireccional está conectado entre el punto de conexión interno del circuito capacitivo en serie y los puntos de conexión de los conmutadores 10, 11 bidireccionales, a menos que pueda detectarse un fallo de cortocircuito de los conmutadores 10, 11 bidireccionales antes de activar el tercer
15 conmutador bidireccional, sigue existiendo un problema en el sentido de que se produce el estado del circuito doblador de voltaje mientras el tercer conmutador bidireccional es activado cuando cualquiera de los conmutadores 10, 11 bidireccionales está en un fallo de cortocircuito.
El objeto de la presente invención, que se ideó para resolver los problemas anteriores, es obtener un 20 convertidor de CA/CC capaz de detectar un fallo del conmutador bidireccional.
SUAMRIO DE LA INVENCIÓN Un convertidor de CA/CC según la presente invención se define en la reivindicación 1 adjunta. Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.
25 Efecto de la Invención Según el convertidor de CA/CC de la presente invención, un fallo de cortocircuito del conmutador bidireccional puede ser detectado en base a un resultado de la detección de los medios de detección de voltaje que controlan la característica de los voltajes en las resistencias generados cuando los conmutadores bidireccionales están
30 en fallo de cortocircuito.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de circuito de un convertidor de CA/CC según la realización 1. La Figura 2 es un flujo de funcionamiento del convertidor de AC/DC según la realización 1.
35 La Figura 3 muestra un ejemplo de las formas de onda de las partes respectivas cuando unos conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero funcionan normalmente. La Figura 4 muestra un ejemplo de las formas de onda de las partes respectivas cuando el primer conmutador 4 bidireccional está en fallo de cortocircuito y los conmutadores 5 y 8 bidireccionales segundo y tercero funcionan normalmente.
40 La Figura 5 muestra un ejemplo de las formas de onda de cada parte cuando el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de cortocircuito y los conmutadores 4 y 8 bidireccionales primero y tercero funcionan normalmente. La Figura 6 es un diagrama de circuito de un convertidor de CA/CC según la realización 2. La Figura 7 muestra un ejemplo de las formas de onda de las partes respectivas cuando sólo un diodo
45 4a en un módulo 4' equivalente al primer conmutador bidireccional está en fallo de cortocircuito y un segundo módulo 5’ equivalente al segundo conmutador bidireccional y un tercer conmutador 8 bidireccional funcionan normalmente. La Figura 8 es una tabla que enumera los casos en los que uno cualquiera de entre los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero está en fallo de cortocircuito o fallo de circuito abierto.
50 La Figura 9 es un flujo de funcionamiento de un convertidor de CA/CC según la realización 3. La Figura 10 es un flujo de funcionamiento de un convertidor de CA/CC según la realización 4. La Figura 11 es un ejemplo de las formas de onda de las respectivas partes cuando los conmutadores 4, 5, 8 bidireccionales primero, segundo y tercero funcionan normalmente. La Figura 12 es un ejemplo de las formas de onda de las partes respectivas cuando el primer
55 conmutador 4 bidireccional está en fallo de circuito abierto y los conmutadores 5 y 8 bidireccionales segundo y tercero funcionan normalmente. La Figura 13 es un ejemplo de las formas de onda de las partes respectivas cuando el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de circuito abierto y los conmutadores 4 y 8 bidireccionales primero y tercero funcionan normalmente.
60 La Figura 14 es un ejemplo de las formas de onda de las partes respectivas cuando el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito y los conmutadores 4 y 5 bidireccionales
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primero y segundo funcionan normalmente.
DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
5 Realización 1 La Figura 1 es un diagrama de circuito de un convertidor de CA/CC según la realización 1 de la presente invención. El convertidor de CA/CC según la realización 1 de la presente invención tiene un reactor 2, un rectificador 3, un primer conmutador 4 bidireccional, un segundo conmutador 5 bidireccional, resistencias 6 y 7, un tercer conmutador 8 bidireccional, condensadores 9 y 10, resistencias 11 y 12 de equilibrado, diodos 13 y 14
10 de enclavamiento, una carga 15, un primer detector 16 de voltaje, un segundo detector 17 de voltaje, un circuito 18 de detección de paso por cero del voltaje de una fuente de alimentación, medios 19 de control, medios 20 de detección de anomalías y medios 21 de notificación de anomalías.
El reactor 2 es insertado entre una fuente de alimentación 1 de corriente alterna y el rectificador 3. El
15 rectificador 3 está compuesto de diodos 3a a 3d conectados entre sí en un estado puente y rectifica y proporciona en su salida una corriente alterna suministrada por la fuente de alimentación 1 de corriente alterna. Un extremo del primer conmutador 4 bidireccional está conectado a un terminal de entrada del rectificador 3. Un extremo del segundo conmutador 5 bidireccional está conectado al otro terminal de entrada del rectificador
3.
20 Las resistencias 6 y 7 están conectadas en serie entre los terminales de salida del rectificador 3. La unión de las resistencias 6 y 7 está conectada a los terminales de los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo en su lado 15 de la carga. Además, la unión está conectada también al terminal del tercer conmutador 8 bidireccional en su lado de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna. Se supone que las resistencias 6
25 y 7 tienen el mismo valor de resistencia.
Los condensadores 9 y 10, las resistencias 11 y 12 de equilibrado y los diodos 13 y 14 de enclavamiento están conectados en serie entre los terminales de salida del rectificador 3, respectivamente. Las resistencias 11 y 12 de equilibrado se usan para equilibrar los voltajes entre terminales de los condensadores 9 y 10. Los diodos 13 30 y 14 de enclavamiento previenen la aplicación de un voltaje invertido entre los condensadores 9 y 10 cuando la fuente de alimentación 1 de corriente alterna es apagada en un estado en el que los voltajes entre terminales de los condensadores 9 y 10 se desequilibran. Se supone que los condensadores 9 y 10 tienen la misma capacitancia. Además, se supone que las resistencias 9 y 10 tienen la misma resistencia. La unión de los condensadores 9 y 10, la unión de las resistencias 11 y 12, y la unión de los diodos 13 y 14 están conectadas
35 al terminal del tercer conmutador 8 bidireccional en su lado 15 de la carga, respectivamente.
La carga 15 está conectada entre los terminales de salida del rectificador 3 y, por ejemplo, un circuito inversor para accionar un compresor de un acondicionador de aire y elementos similares está conectado entre los mismos.
40 Un primer detector 16 de voltaje detecta el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 6. Un segundo detector 17 de voltaje detecta el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 7. Un circuito 18 de detección de paso por cero del voltaje de la fuente de alimentación detecta un punto de paso por cero del voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna.
45 Los medios 19 de control controlan la activación/desactivación de los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero en base al valor de consigna de voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 aplicado externamente, los valores de voltaje detectados por los detectores 16 y 17 de voltaje primero y segundo, la salida del circuito de detección de paso por cero de la fuente de alimentación y la salida de los
50 medios 20 de detección de anomalías, que se describirán más adelante. Los medios 20 de detección de anomalías detectan un fallo de cortocircuito de los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo usando un procedimiento que se explicará en la Figura 2 a continuación.
Los medios 19 de control y los medios 20 de detección de anomalías pueden estar compuestos de hardware,
55 tal como un dispositivo de circuito para realizar estas funciones o puede estar compuesto de una unidad de operación aritmética, tal como un microordenador y una CPU (Unidad Central de Procesamiento) y software para especificar el funcionamiento de los mismos.
Cuando los medios 20 de detección de anomalías detectan que el primer conmutador 4 bidireccional o el 60 segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de cortocircuito, los medios 21 de notificación de anomalías notifican que se trata de una anomalía. Puede concebirse un procedimiento en el que, por ejemplo, se
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proporciona un LED (Light Emitting Diode, diodo emisor de luz) de notificación de anomalía como medios para la notificación de anomalías, y un LED de notificación de anomalías (no mostrado) es apagado cuando los medios 20 de detección de anomalías no detectan el fallo de cortocircuito del primer conmutador 4 bidireccional
o el segundo conmutador 5 bidireccional, y el LED de notificación de anomalías (no mostrado) es activado
5 cuando se detecta el fallo de cortocircuito del primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional.
Además del procedimiento anterior, puede usarse cualquier procedimiento arbitrario que emplee sonido y luz, visualización en un controlador remoto, visualización en una unidad de visualización conectada al lado de la 10 carga 15 y elementos similares, siempre que puedan notificar si se produce o no una anomalía, y el contenido de la misma a los usuarios, administradores o similares.
Sin embargo, cuando los dos conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo están en fallo de cortocircuito, es casi la misma situación que un cortocircuito para la fuente de alimentación 1 de corriente
15 alterna en el sentido de que solo el reactor 2 está en el circuito, y fluye una corriente excesiva, pero puede prevenirse una rotura secundaria ya que un fusible (no mostrado) insertado entre la fuente de alimentación 1 de corriente alterna y el rectificador 3 se funde.
A continuación, se explica la configuración del convertidor de CA/CC según la realización 1 tal como se ha 20 descrito anteriormente. A continuación, se explicará un funcionamiento del convertidor de AC/DC según la realización 1.
La Figura 2 es un diagrama de flujo del funcionamiento del convertidor de AC/DC según la realización 1. Cada etapa de la Figura 2 se explicará a continuación.
25 (ETAPA 1) Cuando una fuente de alimentación del convertidor de AC/DC es activada, se aplica energía desde la fuente de alimentación 1 de corriente alterna.
30 (ETAPA 2) Los medios 19 de control controlan los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero de manera que estén en un estado desactivado. Como resultado, el convertidor de AC/DC funciona como un circuito rectificador de onda completa.
35 (ETAPA 3) Cuando un valor de consigna de voltaje aplicado externamente es igual o menor que el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3, los medios 19 de control operan el convertidor de AC/DC como el circuito rectificador de onda completa. Cuando el valor de consigna de voltaje aplicado externamente es mayor que el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3, el procedimiento pasa a la ETAPA 4. El voltaje
40 entre los terminales de salida del rectificador 3 puede obtenerse a partir de la suma de los voltajes detectados por los detectores 16 y 17 de voltaje primero y segundo.
(ETAPA 4) Los medios 20 de detección de anomalías determinan si los conmutadores 4, 5 bidireccionales primero y
45 segundo están o no en fallo de cortocircuito. Cuando los medios 20 de detección de anomalías no detectan ningún fallo de cortocircuito en los conmutadores 4, 5 bidireccionales primero y segundo, el procedimiento pasa a la ETAPA 5, mientras que cuando detectan un fallo, el procedimiento pasa a la ETAPA 6. Un procedimiento de detección de fallos de cortocircuito se explicará de nuevo usando las Figuras 3 a 5 que se describirán posteriormente.
50 (ETAPA 5) Los medios 19 de control controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en un estado activado y controlan la activación y la desactivación de los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo de manera que el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 se iguala al voltaje del valor
55 consigna aplicado externamente.
(ETAPA 6) Los medios 19 de control controlan los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero de manera que estén en un estado desactivado. Con esta operación, el convertidor de CA/CC funciona como el
60 circuito rectificador de onda completa.
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(ETAPA 7)
Los medios 21 de notificación de anomalías notifican una anomalía.
Cuando los medios 20 de detección de anomalías detectan que el primer conmutador 4 bidireccional o el
5 segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de cortocircuito y causan que el convertidor de CA/CC funcione como el circuito rectificador de onda completa, el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 se convierte en un valor inferior al valor de consigna de voltaje. En consecuencia, cuando, por ejemplo, un circuito inversor y elementos similares están conectados para accionar un compresor de un acondicionador de aire como la carga 15, es preferible restringir el rango de funcionamiento del compresor.
10 El funcionamiento del convertidor de AC/DC según la realización 1 se explica tal como se ha descrito anteriormente. A continuación, se explicará en detalle un procedimiento para detectar los fallos de cortocircuito en la ETAPA 4 de la Figura 2.
15 Cuando los medios 19 de control controlan los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero de manera que estén en un estado desactivado y el valor absoluto de la diferencia entre el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 6 y el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 7 es igual o mayor que un valor predeterminado en la ETAPA 4 de la Figura 2, los medios 20 de detección de anomalías determinan que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de cortocircuito.
20 Las formas de onda de cada parte cuando los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo funcionan normalmente y cuando están en fallo de cortocircuito se explicarán en detalle usando las Figuras 3 a 5 siguientes.
La Figura 3 muestra un ejemplo de las formas de onda de cada parte cuando los conmutadores 4, 5 y 8 25 bidireccionales primero, segundo y tercero funcionan normalmente.
La Figura 4 muestra un ejemplo de las formas de onda de cada parte cuando el primer conmutador 4 bidireccional está en fallo de cortocircuito y los conmutadores 5 y 8 bidireccionales segundo y tercero funcionan normalmente. La Figura 5 muestra un ejemplo de las formas de onda de cada parte cuando el segundo
30 conmutador 5 bidireccional está en fallo de cortocircuito y los conmutadores 4 y 8 bidireccionales primero y tercero funcionan normalmente. En el ejemplo, se supone que se aplica 200 V CA como el voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna y una carga constante de 100 W está conectada como la carga 15.
En las Figuras 3 a 5, (a) muestra un voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna, (b) una corriente
35 de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna, (c) una señal de control del primer conmutador 4 bidireccional desde los medios 19 de control, (d) una señal de control del segundo conmutador 5 bidireccional desde los medios 19 de control, (e) una señal de control del tercer conmutador 8 bidireccional desde los medios 19 de control, (f) un voltaje entre ambos extremos de la resistencia 6, (g) un voltaje entre ambos extremos de la resistencia 7, (h) un voltaje entre los terminales del condensador 9, e (i) muestra un voltaje entre los terminales
40 del condensador 10. Además, en (f) a (i), se añade un voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3.
(1) Cuando todos los conmutadores bidireccionales funcionan normalmente: Cuando los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero funcionan normalmente en el estado de la ETAPA 2, un voltaje igual a la mitad del voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3
45 aparece a los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, tal como se muestra en (f) y (g) de la Figura 3.
(2) Cuando el primer conmutador 4 bidireccional está en fallo de cortocircuito: Cuando el primer conmutador 4 bidireccional está en fallo de cortocircuito y los conmutadores 5 y 8
50 bidireccionales segundo y tercero funcionan normalmente en el estado de la ETAPA 2, aparece un voltaje diferente entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 dependiendo de un estado de voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna tal como se muestra en (f) y (g) de la Figura 4. Esto es debido a que cuando la fuente de alimentación 1 de corriente alterna tiene polaridad positiva y cuando el voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna > el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 7, se produce un estado
55 en el que una corriente fluye a lo largo de un camino en el orden de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna, el reactor 2, el primer conmutador 4 bidireccional (fallo de cortocircuito), la resistencia 7, el diodo 3d y la fuente de alimentación 1 de corriente alterna. Es decir, debido a que se aplica un voltaje aproximadamente igual al voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna a ambos extremos de la resistencia 7 en ese momento, el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 7 se hace mayor que el voltaje entre ambos
60 extremos de la resistencia 6.
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Además, cuando la fuente de alimentación 1 de corriente alterna tiene polaridad negativa y el valor absoluto del voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna > el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 6, se produce un estado en el que una corriente fluye a lo largo de un camino en el orden de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna, el diodo 3b, la resistencia 6, el primer conmutador 4 bidireccional (fallo de
5 cortocircuito), el reactor 2 y la fuente de alimentación 1 de corriente alterna. En consecuencia, debido a que se aplica un voltaje aproximadamente igual al voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna entre ambos extremos de la resistencia 6, el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 6 se hace mayor que el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 7.
10 (3) Cuando el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de cortocircuito: Cuando el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de cortocircuito y los conmutadores 4 y 8 bidireccionales primero y tercero funcionan normalmente en el estado de la ETAPA 2, también aparece un voltaje diferente entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 dependiendo de un estado de voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna tal como se muestra en (f) y (g) de la Figura 5.
15 En consecuencia, cuando el valor absoluto de la diferencia entre el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 6 y el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 7 es igual o mayor que un valor predeterminado (por ejemplo, 50 V) en el estado de la ETAPA 2, puede determinarse que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de cortocircuito.
20 Se ha explicado anteriormente que un fallo de cortocircuito de cada conmutador bidireccional se detecta en base a los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7. Por otro lado, también se considera la detección de un fallo de cortocircuito de cada conmutador bidireccional en base a los voltajes entre los terminales de los condensadores 9 y 10 en lugar de lo indicado anteriormente. Sin embargo, incluso si se
25 detectan los voltajes entre los terminales de los condensadores 9 y 10, prácticamente no se crea ninguna diferencia entre los voltajes entre los terminales de los condensadores 9 y 10 independientemente de si los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo están en fallo de cortocircuito o no, tal como puede encontrarse a partir de (h) e (i) de las Figuras 3 a 5. En consecuencia, es difícil detectar que los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo están en fallo de cortocircuito en base a los voltajes entre los
30 terminales.
Aunque en la realización 1 se detectan los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, no es necesario decir que puede realizarse el mismo procedimiento cuando pueden detectarse al menos dos valores de voltaje de los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 y el voltaje entre los terminales de
35 salida del rectificador 3. Además, como un procedimiento para que los medios 20 de detección de anomalías determinen que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de cortocircuito, puede determinarse que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de cortocircuito cuando el valor absoluto de la diferencia entre la mitad del voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 y el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 6 o 7 es igual
40 o mayor que un valor predeterminado.
Tal como se ha descrito anteriormente, en la realización 1, cuando el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de cortocircuito, aparece un voltaje diferente entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, respectivamente, conforme el voltaje de la fuente de alimentación 1 de
45 corriente alterna varía. Los medios 20 de detección de anomalías pueden detectar el fallo de cortocircuito del primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional en base a los voltajes detectados entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 usando lo indicado anteriormente.
Además, cuando los medios 20 de detección de anomalías detectan el fallo de cortocircuito del primer
50 conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional en la realización 1, los medios 19 de control desactivan los conmutadores bidireccionales primero, segundo y tercero y causan que el convertidor de CA/CC funcione como el circuito rectificador de onda completa. Con esta operación, pueden prevenirse daños secundarios a otros dispositivos y elementos similares.
55 Realización 2 La Figura 6 es un diagrama de circuito de un convertidor de CA/CC según la realización 2 de la presente invención. En la Figura 6, los mismos componentes que los de la Figura 1 son designados con los mismos números de referencia. El número de referencia 4' indica un módulo equivalente al primer conmutador bidireccional que es equivalente al primer conmutador 4 bidireccional en la Figura 1 y está compuesto de
60 diodos 4a a 4d y un elemento 4e de conmutación. El número de referencia 5' indica un módulo equivalente al segundo conmutador bidireccional, que es equivalente al segundo conmutador 5 bidireccional en la Figura 1 y
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está compuesto de diodos 5a a 5d y un elemento 5e de conmutación. Los elementos 4e y 5e de conmutación pueden estar compuestos, por ejemplo, de un IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor, transistor bipolar de puerta aislada).
5 Un funcionamiento del convertidor de CA/CC según la realización 2 es el mismo que el del convertidor de CA/CC según la realización 1, excepto que los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo del convertidor de AC/DC según la realización 1 son sustituidos con los módulos 4' y 5' equivalentes a los conmutadores bidireccionales primero y segundo, respectivamente.
10 A continuación, se explicarán en detalle las formas de onda de cada parte cuando los módulos 4’ y 5’ equivalentes a los conmutadores bidireccionales primero y segundo funcionan normalmente y cuando están en fallo de cortocircuito. En primer lugar, se explicará el fallo de cortocircuito del elemento de conmutación en cada módulo equivalente a un conmutador bidireccional y, a continuación, se explicará el fallo de cortocircuito del diodo en el módulo equivalente a un conmutador bidireccional respectivo.
15
(1) Fallo en el circuito corto del elemento de conmutación en cada módulo equivalente a un conmutador bidireccional:
(1.1) Cuando todas las partes funcionan normalmente;
20 Las formas de onda de cada parte cuando los módulos 4’ y 5’ equivalentes a los conmutadores bidireccionales primero y segundo y un tercer conmutador 8 bidireccional funcionan normalmente son las mismas que las de la Figura 3.
(1.2) Cuando al menos el elemento 4e de conmutación está en fallo de cortocircuito;
25 Las formas de onda de la cada parte cuando al menos el elemento 4e de conmutación en el módulo 4’ equivalente al primer conmutador bidireccional está en fallo de cortocircuito y módulo 5’ equivalente al segundo conmutador bidireccional y un tercer conmutador 8 bidireccional funcionan normalmente son las mismas que las de la Figura 4.
30 (1.3) Cuando al menos el elemento 5e de conmutación está en fallo de cortocircuito; Las formas de onda de cada parte cuando al menos el elemento 5e de conmutación en el módulo 5’ equivalente al segundo conmutador bidireccional está en fallo de cortocircuito y el módulo 4’ equivalente al primer conmutador bidireccional y el tercer conmutador 8 bidireccional funcionan normalmente son las mismas que las de la Figura 5.
35 Sin embargo, en las Figuras 3 a 5, las señales de control de los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo deben ser reemplazadas con las señales de control de los módulos 4‘ y 5’ equivalentes a los conmutadores bidireccionales primero y segundo, respectivamente.
40 (2) Fallo de cortocircuito del diodo en cada módulo equivalente a un conmutador bidireccional: La Figura 7 muestra un ejemplo de las formas de onda de cada parte cuando sólo el diodo 4a en el módulo 4’ equivalente al primer conmutador bidireccional está en fallo de cortocircuito y el módulo 5’ equivalente al segundo conmutador bidireccional y el tercer conmutador 8 bidireccional funcionan normalmente. Los medios 19 de control controlan los módulos 4’ y 5’ equivalentes a los conmutadores bidireccionales primero y segundo
45 y el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que estén en un estado desactivado. Además, en el ejemplo, se supone que se aplica un voltaje de 200 V CA como el voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna y una carga constante de 100 W está conectada como una carga 15.
En la Figura 7, (a) muestra un voltaje de una fuente de alimentación 1 de corriente alterna, (b) una corriente de
50 la fuente de alimentación 1 de corriente alterna, (c) una señal de control del módulo 4’ equivalente al primer conmutador bidireccional desde los medios 19 de control, (d) una señal de control del módulo 5’ equivalente al segundo conmutador bidireccional desde los medios 19 de control, (e) una señal de control del tercer conmutador 8 bidireccional desde los medios 19 de control, (f) un voltaje entre ambos extremos de una resistencia 6, (g) un voltaje entre ambos extremos de una resistencia 7, (h) un voltaje entre los 4 de un
55 condensador 9, e (i) muestra un voltaje entre los terminales de un condensador 10. Además, en (f) a (i), también se describe un voltaje entre los terminales de salida de un rectificador 3.
Cuando sólo el diodo 4a en el módulo 4’ equivalente al primer conmutador bidireccional está en fallo de cortocircuito, aparece un voltaje diferente entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 dependiendo de un
60 estado de voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna, tal como se muestra en (f) y (g) de la Figura 7. Esto es debido a que cuando la fuente de alimentación 1 de corriente alterna tiene una polaridad
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negativa y el valor absoluto del voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna > el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 6, se produce un estado en el que fluye una corriente a lo largo de un camino en el orden de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna, el diodo 3b, la resistencia 6, el diodo 4b, el diodo 4a (fallo de cortocircuito), el reactor 2 y la fuente de alimentación 1 de corriente alterna. Es decir, debido a que
5 se aplica un voltaje aproximadamente igual al voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna entre ambos extremos de la resistencia 6, el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 6 se hace mayor que el voltaje entre ambos extremos de la resistencia 7.
De manera similar, cuando al menos una de las partes 4a-4e que constituyen el módulo 4’ equivalente al primer
10 conmutador bidireccional está en fallo de cortocircuito o cuando al menos una de las partes 5a-5e que constituyen módulo 5’ equivalente al segundo conmutador bidireccional está en fallo de cortocircuito, aparece un voltaje diferente entre los dos extremos de las resistencias 6 y 7. En consecuencia, cuando los medios 19 de control controlan los módulos 4’ y 5’ equivalentes a los conmutadores bidireccionales primero y segundo y el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que están en un estado desactivado y el valor absoluto de la
15 diferencia entre los voltajes entre ambos extremos de la resistencia 6 y los voltajes entre ambos extremos de la resistencia 7 es igual o mayor que un valor predeterminado (por ejemplo 50 V), los medios 20 de detección de anomalías pueden determinar que el módulo 4’ equivalente al primer conmutador bidireccional o el módulo 5’ equivalente al segundo conmutador bidireccional están en fallo de cortocircuito.
20 Se ha explicado anteriormente la detección de un fallo de cortocircuito de cada módulo equivalente a un conmutador bidireccional en base a los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7. Por el contrario, también se considera la detección de un fallo de cortocircuito de cada módulo equivalente a un conmutador bidireccional en base al voltaje entre ambos extremos de los condensadores 9 y 10 en lugar de lo indicado anteriormente. Sin embargo, incluso si se detecta el voltaje entre los terminales de los condensadores
25 9 y 10, prácticamente no se crea ninguna diferencia entre los voltajes entre los terminales de los condensadores 9 y 10 independientemente de si los módulos 4’ y 5’ equivalentes a los conmutadores bidireccionales primero y segundo están o no en fallo de cortocircuito, tal como puede encontrarse a partir de
(h) e (i) de las Figuras 3 a 5 (sin embargo, las señales de control de los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo deben ser reemplazadas con las señales de control de los módulos 4 ‘y 5’ equivalentes a los
30 conmutadores bidireccionales primero y segundo, respectivamente) y de (h) y (i) de la Figura 7. En consecuencia, es difícil detectar el fallo de cortocircuito del módulo 4' equivalente al primer conmutador bidireccional o el módulo 5 equivalente al segundo conmutador bidireccional en base a los voltajes entre los terminales.
35 Tal como se ha descrito anteriormente, según la realización 2, incluso si el conmutador bidireccional está realizado con el módulo equivalente a un conmutador bidireccional compuesto de una combinación de los diodos y el elemento de conmutación, puede conseguirse la misma ventaja que la del convertidor de CA/CC de la realización 1.
40 Realización 3 En la realización 3 de la presente invención, se explicará un procedimiento para detectar un fallo de cortocircuito y un fallo de circuito abierto de los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero. La configuración de circuito de un convertidor de CA/CC según la realización 3 es la misma que la de la Figura 1 explicada en la realización 1 o la de la Figura 6 explicada en la realización 2. La configuración de
45 circuito de la Figura 1 se usa en la explicación siguiente.
Unos medios 20 de detección de anomalías detectan el fallo de cortocircuito y el fallo de circuito abierto de los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero en base a los valores de voltaje detectados por los detectores 16 y 17 de voltaje primero y segundo y un valor de consigna de voltaje aplicado
50 externamente. Cuando los medios 20 de detección de anomalías detectan el fallo de cortocircuito o el fallo de circuito abierto de los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero, unos medios 21 de notificación de anomalías informan acerca de la anomalía.
La Figura 8 es una tabla que enumera casos en los que uno cualquiera de entre los conmutadores 4, 5 y 8
55 bidireccionales primero, segundo y tercero está en fallo de cortocircuito o fallo de circuito abierto. Tal como se muestra en la Figura 8, el fallo incluye seis casos. A continuación, se explicarán los procedimientos de detección de los respectivos casos de fallo.
La Figura 9 es un flujo de funcionamiento del convertidor de CA/CC según la realización 3. Debido a que el flujo
60 de funcionamiento de la Figura 9 se obtiene mediante la adición de las ETAPAS 4a a 4c y 5a a las de la Figura 2, las mismas etapas que en la Figura 2 se indican con los mismos números de etapa. Se explicará cada etapa
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de la Figura 9, centrando la atención en puntos diferentes de la Figura 2.
(ETAPA 4a) Cuando los medios 20 de detección de anomalías no detectan el fallo de cortocircuito del primer conmutador 4
5 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional en la ETAPA 4, los medios 19 de control controlan los conmutadores 4, 5 bidireccionales primero y segundo de manera que estén en un estado activado, uno a uno, mientras controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en un estado desactivado.
(ETAPA 4b)
10 Los medios 20 de detección de anomalías realizan una determinación de fallo de circuito abierto de los conmutadores 4, 5 bidireccionales primero y segundo y una determinación de fallo de cortocircuito del tercer conmutador 8 bidireccional bajo el estado de la ETAPA 4a.
(ETAPA 4c)
15 Cuando los medios 20 de detección de anomalías no detectan el fallo de circuito abierto de los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo, y el fallo de cortocircuito del tercer conmutador 8 bidireccional en la ETAPA 4b, los medios 19 de control controlan los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero de manera que estén una vez en el estado desactivado.
20 (ETAPA 5a) Cuando los medios 19 de control controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en el estado activado y controlan la activación y desactivación de los conmutadores 4, 5 bidireccionales primero y segundo, de manera que el voltaje entre los terminales de salida de un rectificador 3 se convierte en el valor de consigna del voltaje aplicado externamente en la ETAPA 5, los medios 20 de detección de anomalías
25 determinan si el tercer conmutador 8 bidireccional está o no en fallo de circuito abierto. Cuando los medios 20 de detección de anomalías no detectan el fallo de circuito abierto del tercer conmutador 8 bidireccional, el flujo vuelve a la ETAPA 5.
(ETAPA 6)
30 Cuando se detecta al menos uno de entre el fallo de cortocircuito o el fallo de circuito abierto de los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero en las ETAPAS 4, 4b y 5a, los medios 19 de control controlan los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero de manera que estén en el estado desactivado.
35 Se explica el flujo de funcionamiento del convertidor de CA/CC según la realización 3 tal como se ha descrito anteriormente. A continuación, se explicarán los procedimientos de detección de fallos en las ETAPAS 4, 4b y 5a.
(1) Procedimiento de detección de fallo de cortocircuito en la ETAPA 4:
40 Un procedimiento de detección de fallo de cortocircuito del primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional por parte de los medios 20 de detección de anomalías en la ETAPA 4 es el mismo que el del convertidor de AC/DC de la realización 1. Es decir, cuando los medios 19 de control controlan los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero de manera que estén en el estado desactivado y el valor absoluto de la diferencia entre el voltaje de ambos extremos de la resistencia 6 y el
45 voltaje de ambos extremos de la resistencia 7 es igual o mayor que un valor predeterminado, los medios 20 de detección de anomalías determinan que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de cortocircuito.
(2) Procedimiento de detección de fallo de circuito abierto en la ETAPA 4b:
50 Cuando el valor absoluto de la diferencia entre los voltajes entre ambos extremos de la resistencia 6 y el voltaje de ambos extremos de la resistencia 7 no es igual a o mayor que un valor predeterminado en el momento en el que los medios 19 de control controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en el estado desactivado y los conmutadores 4, 5 bidireccionales primero y segundo de manera que estén en el estado activado, uno a uno, los medios 20 de detección de anomalías determinan que el primer conmutador 4
55 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de circuito abierto. La razón por la que se usa el procedimiento se explicará más adelante.
Cuando los medios 19 de control controlan los conmutadores 5 y 8 bidireccionales segundo y tercero de manera que estén en el estado desactivado y el primer conmutador 4 bidireccional de manera que esté en el 60 estado activado, y los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero funcionan normalmente (un caso normal de la Figura 8), aparecen voltajes tales como los mostrados en (f) y (g) de la
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Figura 4 entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, respectivamente.
Además, cuando los medios 19 de control controlan los conmutadores 4 y 8 bidireccionales primero y tercero de manera que estén en el estado desactivado y el segundo conmutador 5 bidireccional de manera que esté en
5 el estado activado, y los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero funcionan normalmente (un caso normal de la Figura 8), aparecen voltajes tales como los mostrados en (f) y (g) de la Figura 5 entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, respectivamente.
Por otra parte, cuando los medios 19 de control controlan los conmutadores 5 y 8 bidireccionales segundo y
10 tercero de manera que estén en el estado desactivado y el primer conmutador 4 bidireccional de manera que esté en el estado activado, y el primer conmutador 4 bidireccional está en fallo de circuito abierto y los conmutadores 5 y 8 bidireccionales segundo y tercero funcionan normalmente (un caso 4 de fallo de la Figura 8), aparecen voltajes tales como los mostrados en (f) y (g) de la Figura 3 entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, respectivamente.
15 Además, cuando los medios 19 de control controlan los conmutadores 4 y 8 bidireccionales primero y tercero de manera que estén en el estado desactivado y el segundo conmutador 5 bidireccional de manera que esté en el estado activado, y el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de circuito abierto y los conmutadores 4 y 8 bidireccionales primero y tercero funcionan normalmente (un caso 5 de fallo de la Figura 8), aparecen
20 también voltajes tales como los mostrados en (f) y (g) de la Figura 3 entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, respectivamente.
En consecuencia, cuando los medios 19 de control controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en el estado desactivado y los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo de manera
25 estén en estado activado, uno a uno, y el valor absoluto de la diferencia entre los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 no es igual a o mayor que un valor predeterminado (por ejemplo, 50V), los medios 20 de detección de anomalías pueden determinar que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de circuito abierto.
30 (3) Procedimiento de detección de fallo de cortocircuito en la ETAPA 4b: Cuando el voltaje entre los terminales de salida de un rectificador 3 se hace mayor que el valor de voltaje antes de la ETAPA 4a en un valor predeterminado o más en el momento en el que los medios 19 de control controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en el estado desactivado y los conmutadores 4, 5 bidireccionales primero y segundo de manera que estén en el estado activado, uno a uno, los medios 20 de
35 detección de anomalías determinan que el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito. La razón por la que se usa el procedimiento se explicará más adelante. Además, el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 puede ser obtenido a partir de la suma de los voltajes detectados por los detectores 16 y 17 de voltaje primero y segundo.
40 Cuando el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito y los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo funcionan normalmente (un caso 3 de fallo de la Figura 8) en el momento en el que los medios 19 de control controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en el estado desactivado y los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo de manera que estén en el estado activado, uno a uno, el circuito de conversión de AC/DC se convierte en un circuito doblador de voltaje. En
45 consecuencia, el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 se hace mayor que el valor de voltaje antes de la ETAPA 4.
En consecuencia, cuando el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 se hace mayor que el valor del voltaje antes de la ETAPA 4a en un valor predeterminado o más en el momento en el que los medios 19 de
50 control controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en el estado desactivado y los conmutadores 4, 5 bidireccionales primero y segundo de manera que estén en el estado activado, uno a uno, los medios 20 de detección de anomalías pueden determinar que el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito.
55 (4) Procedimiento de detección de fallo de circuito abierto en la ETAPA 5: Cuando el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 no alcanza el valor de consigna de voltaje aplicado externamente en el momento en el que los medios 19 de control controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en el estado activado y controlan la activación y la desactivación de los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo de manera que el voltaje entre los terminales de salida
60 del rectificador 3 se convierte en el valor de consigna de voltaje aplicado externamente, los medios 20 de detección de anomalías determinan que el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de circuito abierto. La
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razón por la que se usa el procedimiento se explicará más adelante. Además, el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 puede ser determinado por la suma de los voltajes detectados por los detectores 16 y 17 de voltaje primero y segundo.
5 Cuando el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de circuito abierto y los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo funcionan normalmente (un caso 6 de fallo de la Figura 8) en el momento en el que los medios 19 de control controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en el estado activado y controlan la activación y la desactivación de los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo, de manera que el voltaje en los terminales de salida del rectificador 3 se convierte en el valor de
10 consigna de voltaje aplicado externamente, no se produce un estado en el que el circuito de conversión AC/DC se convierte en el circuito doblador de voltaje. En consecuencia, el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 no alcanza el valor de consigna de voltaje aplicado externamente.
En consecuencia, cuando el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 no alcanza el valor de
15 consigna de voltaje aplicado externamente en el momento en el que los medios 19 de control controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en el estado activado y controlan la activación y la desactivación de los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo de manera que el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 se hace igual al valor de consigna de voltaje aplicado externamente, los medios 20 de detección de anomalías pueden determinar que el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo
20 de circuito abierto.
Los procedimientos de detección de fallos en las ETAPAS 4, 4b y 5a se han explicado anteriormente. Además, los casos 1 y 2 de fallo de la Figura 8 pueden ser detectados en la ETAPA 4, como la realización 1.
25 Aunque en la realización 3 se describen los procedimientos de detección de todos los fallos de cortocircuito y fallos de circuito abierto de los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero, pueden detectarse sólo una parte de los mismos.
Aunque en la realización 3 se configura que se detecten los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6
30 y 7, no es necesario decir que puede realizarse el mismo procedimiento cuando pueden detectarse al menos dos valores de voltaje de entre los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 y el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3.
Además, cuando los medios 20 de detección de anomalías determinan que el primer conmutador 4
35 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de cortocircuito, pueden determinar que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de cortocircuito cuando el valor absoluto de la diferencia entre la mitad del voltaje en los terminales de salida del rectificador 3 y el voltaje entre ambos extremos de las resistencias 6 o 7 se hace igual o mayor que un valor predeterminado.
40 No es necesario indicar que puede obtenerse la misma ventaja incluso si cada conmutador bidireccional está compuesto de una combinación del diodo y el elemento de conmutación, tal como se describe en la realización
2.
Tal como se ha descrito anteriormente, según la realización 3, centrándose en las formas de onda de los
45 voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 que aparecen cuando los conmutadores bidireccionales respectivos están en fallo de cortocircuito o en fallo de circuito abierto, los medios 20 de detección de anomalías pueden detectar estos fallos.
Además, según la realización 3, cuando los medios 20 de detección de anomalías detectan al menos uno de 50 entre el fallo de cortocircuito o el fallo de circuito abierto de los conmutadores bidireccionales primero, segundo
o tercero, los medios 19 de control controlan los conmutadores bidireccionales primero, segundo o tercero de manera que estén en el estado desactivado y operan el convertidor de AC/DC como el circuito rectificador de onda completa. De esta manera, pueden prevenirse daños secundarios a otros elementos, etc.
55 Realización 4 En la realización 4 de la presente invención, se explicarán otros procedimientos de detección de un fallo de cortocircuito y un fallo de circuito abierto de los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero. Además, la configuración de circuito de un convertidor de AC/DC según la realización 4 es la misma que la de la Figura 1 explicada en la realización 1 o la de la Figura 6 explicada en la realización 2. La
60 configuración de circuito de la Figura 1 se usa en la explicación siguiente.
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Unos medios 20 de detección de anomalías detectan un fallo de cortocircuito y un fallo de circuito abierto de los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero en base a los valores de voltaje detectados por los detectores 16 y 17 de voltaje primero y segundo y un valor de consigna de voltaje aplicado externamente. Cuando los medios 20 de detección de anomalías detectan el fallo de cortocircuito o el fallo de
5 circuito abierto de los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero, unos medios 21 de notificación de anomalías informan acerca de la anomalía.
La Figura 10 es un flujo de funcionamiento del convertidor de CA/CC según la realización 4. Debido a que el flujo de funcionamiento en la Figura 10, ETAPAS 4a y 4b de la Figura 9 se cambian a las ETAPAS 4a' y 4b' de
10 la Figura 10, y las otras etapas son las mismas que las de la Figura 9, las mismas etapas que en la Figura 9 son designadas con los mismos números de etapa. A continuación, se explicará cada etapa de la Figura 10 centrándose en los puntos que son diferentes a los de la Figura 9.
(ETAPA 4a')
15 Los medios 19 de control controlan los conmutadores 4, 5 bidireccionales primero y segundo de manera que estén en el estado activado, uno a uno, durante sólo un tiempo predeterminado (por ejemplo, 500 µs) en las proximidades de un valor de pico positivo y un valor de pico negativo de un voltaje de la fuente de alimentación en base a la salida de un circuito 18 de detección de paso por cero del voltaje de la fuente de alimentación mientras controlan el tercer conmutador 8 bidireccional de manera que esté en un estado desactivado. La razón
20 por la que los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo se controlan de manera que estén en el estado activado sólo durante el tiempo predeterminado (por ejemplo, 500 µs) es que si se controlan de manera que estén en el estado activado durante un largo tiempo en un estado en el que el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito, el convertidor de AC/DC se convierte en un circuito doblador de voltaje, de manera que se aplica una alta tensión a través de los terminales de salida del rectificador 3 y
25 supone una carga sobre las partes respectivas. Para prevenir el problema anterior, los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo se controlan de manera que estén en el estado activado sólo durante un corto tiempo en la presente etapa.
(ETAPA 4b')
30 En el estado de ETAPA 4a', cuando el valor absoluto de la diferencia entre los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 no es igual o mayor que un valor predeterminado en el momento en el que los medios 19 de control controlan el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional de manera que estén en el estado activado, los medios 20 de detección de anomalías determinan que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de circuito abierto o el tercer
35 conmutador bidireccional 8 está en fallo de cortocircuito.
El flujo de funcionamiento del convertidor de AC/DC según la realización 4 se explica tal como se ha descrito anteriormente. A continuación, se explicará un procedimiento de detección de un fallo en la ETAPA 4b'.
40 Las Figuras 11 a 14 son diagramas que explican en detalle las formas de onda de partes respectivas cuando los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero funcionan normalmente, cuando el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de circuito abierto, y cuando el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito, respectivamente.
45 La Figura 11 muestra un ejemplo de las formas de onda de cada parte cuando los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero funcionan normalmente (un caso normal de la Figura 8).
La Figura 12 muestra un ejemplo de las formas de onda de cada parte cuando el primer conmutador 4 bidireccional está en fallo de circuito abierto y los conmutadores 5 y 8 bidireccionales segundo y tercero
50 funcionan normalmente (un caso 4 de fallo de la Figura 8).
La Figura 13 muestra un ejemplo de las formas de onda de cada parte cuando el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de circuito abierto y los conmutadores 4 y 8 bidireccionales primero y tercero funcionan normalmente (un caso 5 de fallo de la Figura 8).
55 La Figura 14 muestra un ejemplo de las formas de onda de cada parte cuando el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito y los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo funcionan normalmente (un caso 3 de fallo de la Figura 8).
60 En estos ejemplos, se supone que se aplica 200 V CA como el voltaje de una fuente de alimentación 1 de corriente alterna y se conecta una carga constante de 100 W como una carga 15.
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En las Figuras 11 a 14, (a) muestra un voltaje de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna, (b) una corriente de la fuente de alimentación 1 de corriente alterna, (c) una señal de control del primer conmutador 4 bidireccional desde los medios 19 de control, (d) una señal de control del segundo conmutador 5 bidireccional
5 desde los medios 19 de control, (e) una señal de control del tercer conmutador 8 bidireccional desde los medios 19 de control, (f) un voltaje entre ambos extremos de una resistencia 6, (g) un voltaje entre ambos extremos de una resistencia 7, (h) un voltaje entre los terminales de un condensador 9, e (i) muestra un voltaje entre los terminales de un condensador 10. Además, en (f) a (i), se describe también un voltaje entre los terminales de salida de un rectificador 3.
10 En el estado de la ETAPA 4a', cuando los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero funcionan normalmente en el momento en el que los medios 19 de control controlan el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional de manera que estén en el estado activado, aparece un voltaje diferente entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, respectivamente, tal como se muestra en (f) y
15 (g) de la Figura 11.
En el estado de ETAPA 4a', cuando el primer conmutador 4 bidireccional está en fallo de circuito abierto y los conmutadores 5 y 8 bidireccionales segundo y tercero funcionan normalmente (un caso 4 fallo de la Figura 8) en el momento en el que los medios 19 de control controlan el primer conmutador 4 bidireccional de manera
20 que esté en el estado activado, la mitad del voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 aparece plano entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, tal como se muestra en (f) y (g) de la Figura 12. Esto es debido a que el primer conmutador 4 bidireccional está en fallo de circuito abierto, de manera que incluso si el primer conmutador 4 bidireccional es controlado de manera que esté en el estado activado en una primera media sección de la Figura 12, el primer conmutador 4 bidireccional no puede estar en el estado activado.
25 En el estado de la ETAPA 4a', cuando el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de circuito abierto y los conmutadores 4 y 8 bidireccionales primero y tercero funcionan normalmente (un caso 5 de fallo de la Figura 8) en el momento en el que los medios 19 de control controlan el segundo conmutador 5 bidireccional de manera que esté en el estado activado, la mitad del voltaje en los terminales de salida del rectificador 3
30 aparece plano entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, tal como se muestra en (f) y (g) de la Figura 13. Esto es debido a que el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de circuito abierto, de manera que incluso si el segundo conmutador 5 bidireccional es controlado de manera que esté en el estado activado en una última media sección de la Figura 13, el segundo conmutador 5 bidireccional no puede estar en el estado activado.
35 En el estado de la ETAPA 4a', cuando el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito y los conmutadores 4, 5 bidireccionales primero y segundo funcionan normalmente (un caso 3 de fallo de la Figura 8) en el momento en el que los medios 19 de control controlan el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional de manera que estén en el estado activado, la mitad del voltaje en los
40 terminales de salida del rectificador 3 aparece plano entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, tal como se muestra en (f) y (g) de la Figura 14.
En consecuencia, en el estado de la ETAPA 4a', cuando el valor absoluto de la diferencia entre los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 no es igual a o mayor que un valor predeterminado (por
45 ejemplo, 50 V) en el momento en el que los medios 19 de control controlan el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional de manera que estén en el estado activado, puede determinarse que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccionales están en fallo de circuito abierto o el tercer conmutador 8 bidireccional están en fallo de cortocircuito.
50 Anteriormente, se ha explicado la detección de que cada conmutador bidireccional está en fallo de cortocircuito
o en fallo de circuito abierto en base a los voltajes entre los dos extremos de las resistencias 6 y 7. Por otro lado, también se considera la detección de que cada conmutador bidireccional está en fallo de cortocircuito o fallo de circuito abierto, en base a los voltajes entre los terminales de los condensadores 9 y 10 en lugar de lo indicado anteriormente. Sin embargo, incluso si se detectan voltajes entre los terminales de los condensadores 55 9 y 10, prácticamente no se genera ninguna diferencia entre los voltajes entre los terminales de los condensadores 9 y 10, incluso cuando el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de circuito abierto o el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito, tal como puede encontrarse a partir de (h) y (i) de las Figuras 11 a 14. En consecuencia, es difícil detectar que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccionales están en fallo de
60 circuito abierto o el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de circuito abierto en base a estos voltajes entre los terminales.
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Anteriormente, se ha explicado el procedimiento de detección de fallos en la ETAPA 4b'. Los casos de fallo 1 y 2 de la Figura 8 pueden ser detectados en la ETAPA 4, como la realización 1. Además, puede detectarse un caso de fallo 6 en la ETAPA 5a.
5 Aunque la realización 4 explica los procedimientos de detección de todos los fallos de cortocircuito y fallos de circuito abierto de los conmutadores 4, 5 y 8 bidireccionales primero, segundo y tercero, pueden detectarse parte de los mismos.
10 En la realización 4, aunque está configurada para detectar voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7, no es necesario decir que el mismo procedimiento puede realizarse cuando pueden detectarse al menos dos valores de voltaje de los voltajes entre ambos extremos de las resistencias 6 y 7 y el voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3.
15 Cuando los medios 19 de control controlan el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional de manera que estén en el estado activado en el estado de ETAPA 4a' en el momento en el que los medios 20 de detección de anomalías determinan que el primer conmutador 4 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional están en fallo de circuito abierto o el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito, los medios 20 de detección de anomalías pueden determinar que el primer conmutador 4
20 bidireccional o el segundo conmutador 5 bidireccional está en fallo de circuito abierto o el tercer conmutador 8 bidireccional está en fallo de cortocircuito cuando el valor absoluto de la diferencia entre la mitad del voltaje entre los terminales de salida del rectificador 3 y el voltaje entre ambos extremos de las resistencias 6 o 7 no es igual a o mayor que un valor predeterminado.
25 No es necesario decir que puede obtenerse el mismo efecto incluso si cada conmutador bidireccional está compuesto de una combinación de diodos y elementos de conmutación, tal como se explica en la realización 2
Tal como se ha descrito anteriormente, la realización 4 puede exhibir la misma ventaja que la de la realización
3.
30 Además, según la realización 4, en la ETAPA 4a', los medios 19 de control controlan los conmutadores 4 y 5 bidireccionales primero y segundo de manera que estén en el estado activado, uno a uno, durante sólo un tiempo predeterminado en la proximidad de un valor de pico positivo y un valor de pico negativo de un voltaje de la fuente de alimentación en base a la salida de un circuito 18 de detección de paso por cero del voltaje de la
35 fuente de alimentación. En consecuencia, cuando se determina un fallo de cortocircuito y un fallo de circuito abierto, puede suprimirse una carga aplicada a las partes respectivas.
En las realizaciones anteriores, cuando se determina un fallo al comparar un valor detectado con un valor predeterminado, la determinación puede ser ejecutada tal como se describe a continuación, por ejemplo, en (1) 40 y (2).
(1)
Un valor instantáneo de un valor detectado es comparado con un valor predeterminado, y cuando el valor instantáneo excede el valor predeterminado, se determina que se produce un fallo.
(2)
Se considera que se produce un fallo cuando el valor instantáneo excede el valor predeterminado un
45 número predeterminado de veces dentro de un periodo de tiempo predeterminado (por ejemplo, varias decenas de milisegundos) teniendo en cuenta las variaciones de la detección.
Realización 5 El convertidor de CA/CC explicado en las realizaciones 1 a 4 puede ser usado como un aparato para convertir
50 la energía de corriente continua a energía de corriente alterna para suministrar un voltaje de corriente continua a un inversor para accionar un motor. También es posible configurar un aparato de accionamiento de compresor para accionar un compresor usando el motor y además para configurar un acondicionador de aire para hacer circular un fluido refrigerante usando el compresor.
55 Además, con estas configuraciones, también es posible notificar un fallo de cortocircuito y un fallo de circuito abierto que se ha producido en el convertidor de AC/DC al aparato de accionamiento del compresor y el acondicionador de aire para ejecutar operaciones para suprimir un rango de funcionamiento, y similares.
1 fuente de alimentación de corriente alterna, 60 2 reactor, 3 rectificador,
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4 primer conmutador bidireccional, 5 segundo conmutador bidireccional, 6, 7 resistencia, 8 tercer conmutador bidireccional,
5 9, 10 condensador, 11, 12 resistencia de equilibrado, 13, 14 diodo de enclavamiento, 15 carga, 16 primer detector de voltaje,
10 15 segundo detector de voltaje, 18 circuito de detección de paso por cero del voltaje de la fuente de alimentación, 19 medios de control, 20 medios de detección de anomalías, 21 medios de notificación de anomalías.
15

Claims (11)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un convertidor de CA/CC que comprende:
    un rectificador (3) conectado a una fuente de alimentación (1) de corriente alterna a través de un reactor
    5 (2); un circuito de resistencias en serie compuesto de las resistencias (6, 7) conectadas en serie entre los terminales de salida del rectificador (3); un circuito capacitivo en serie compuesto de condensadores (9, 10) conectados en serie entre los terminales de salida del rectificador (3);
    10 un primer conmutador (4) bidireccional que tiene un extremo conectado a un terminal de entrada del rectificador (3); un segundo conmutador (5) bidireccional que tiene un extremo conectado al otro terminal de entrada del rectificador (3); un tercer conmutador (8) bidireccional que tiene un extremo conectado a una unión de las resistencias
    15 (6, 7) y el otro extremo conectado a la unión de los condensadores (9, 10); medios (19) de control para controlar el funcionamiento del primer conmutador (4) bidireccional, el segundo conmutador (5) bidireccional y el tercer conmutador (8) bidireccional; medios (16, 17) de detección de voltaje para detectar al menos dos valores de voltaje del voltaje de la resistencia conectada a un lado positivo de los terminales de salida del rectificador (3), el voltaje de la
    20 resistencia conectada a un lado negativo de los terminales de salida del rectificador (3), y el voltaje entre los terminales de salida del rectificador (3), y medios (20) de detección de anomalías para detectar un fallo de al menos uno de entre el primer conmutador (4) bidireccional o el segundo conmutador (5) bidireccional, en el que: el otro extremo del primer conmutador (4) bidireccional y el otro extremo del segundo conmutador (5)
    25 bidireccional están conectados a la unión de las resistencias (6, 7); y los medios (20) de detección de anomalías detectan el fallo en base a un resultado de la detección de los medios (16, 17) de detección de voltaje.
  2. 2. Convertidor de CA/CC según la reivindicación 1, en el que los medios (20) de detección de anomalías
    30 determinan que el primer conmutador (4) bidireccional o el segundo conmutador (5) bidireccional está en fallo de cortocircuito cuando el valor absoluto de la diferencia entre el voltaje de la resistencia conectada al lado positivo del terminal de salida del rectificador (3) y el voltaje de la resistencia conectada al lado negativo del terminal de salida del rectificador (3) es igual o mayor que un valor predeterminado o cuando el valor absoluto de la diferencia entre una mitad del voltaje del voltaje entre los terminales de salida del rectificador (3) y el
    35 voltaje de la resistencia es igual o mayor que un valor predeterminado en el momento en el que los medios (19) de control controlan el primer conmutador (4) bidireccional, el segundo conmutador (5) bidireccional y el tercer conmutador (8) bidireccional para que estén en un estado desactivado.
  3. 3. Convertidor de CA/CC según la reivindicación 1 o 2, en el que los medios (20) de detección de anomalías
    40 detectan un fallo de circuito abierto de al menos uno de entre el primer conmutador (4) bidireccional o el segundo conmutador (5) bidireccional en base a un resultado de detección de los medios (16, 17) de detección de voltaje.
  4. 4. Convertidor de CA/CC según la reivindicación 3, en el que:
    45 los medios (19) de control controlan el tercer conmutador (8) bidireccional de manera que esté en estado desactivado y controlan el primer conmutador (4) bidireccional o el segundo conmutador (5) bidireccional de manera que estén en un estado activado; y los medios (20) de detección de anomalías determinan que el fallo de circuito abierto se produce cuando
    50 el valor absoluto de la diferencia entre el voltaje de la resistencia conectada al lado positivo del terminal de salida del rectificador (3) y el voltaje de la resistencia conectada al lado negativo del terminal de salida del rectificador (3) no es igual a o mayor que el valor predeterminado o cuando el valor absoluto de la diferencia entre la mitad del voltaje del voltaje entre los terminales de salida del rectificador (3) y el voltaje de la resistencia no es igual o mayor que el valor predeterminado.
    55
  5. 5. Convertidor de CA/CC según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los medios (20) de detección de anomalías detectan un fallo de cortocircuito del tercer conmutador (8) bidireccional en base a un resultado de detección de los medios (16, 17) de detección de voltaje.
    60 6. Convertidor de CA/CC según la reivindicación 5, en el que:
    17
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    los medios (19) de control controlan el tercer conmutador (8) bidireccional de manera que esté en el estado desactivado y controlan, de manera alterna, el primer conmutador (4) bidireccional y el segundo conmutador (5) bidireccional de manera que estén en el estado activado; y los medios (20) de detección de anomalías determinan que el tercer conmutador (8) bidireccional está
    5 en fallo de cortocircuito cuando el valor absoluto de la diferencia entre el voltaje de la resistencia conectada al lado positivo del terminal de salida del rectificador (3) y el voltaje de la resistencia conectada al lado negativo del terminal de salida del rectificador (3) se eleva a un valor más alto que un valor predeterminado, aproximadamente en el momento en el que el primer conmutador (4) bidireccional y el segundo conmutador (5) bidireccional comienzan, de manera alterna, una operación de activación.
    10
  6. 7. Convertidor de CA/CC según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que los medios (20) de detección de anomalías detectan un fallo de circuito abierto del tercer conmutador (8) bidireccional en base a un resultado de detección de los medios (16, 17) de detección de voltaje.
    15 8. Convertidor de CA/CC según la reivindicación 7, en el que:
    los medios (19) de control controlan el tercer conmutador (8) bidireccional de manera que estén en el estado activado de manera que el voltaje entre los terminales de salida del rectificador (3) se convierte en un valor objetivo; y
    20 los medios (20) de detección de anomalías determinan que el tercer conmutador (8) bidireccional está en fallo de circuito abierto cuando el voltaje entre los terminales de salida del rectificador (3) no alcanza un valor objetivo, incluso si el primer conmutador (4) bidireccional y el segundo conmutador (5) bidireccional realizan un control de activación/desactivación.
    25 9. Convertidor de CA/CC según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende:
    medios (18) de detección de paso por cero para detectar un punto de paso por cero del voltaje de la fuente de alimentación (1) de corriente alterna, en el que los medios (19) de control detectan un pico positivo y el pico negativo de la fuente de alimentación (1) de
    30 corriente alterna en base a un resultado de detección de los medios (18) de detección de paso por cero y activan el primer conmutador (4) bidireccional y el segundo conmutador (5) bidireccional solo en cada pico.
  7. 10. Convertidor de CA/CC según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que cuando los medios (20) de
    35 detección de anomalías detectan que el primer conmutador (4) bidireccional, el segundo conmutador (5) bidireccional o el tercer conmutador (8) bidireccional fallan, los medios (19) de control desactivan el primer conmutador (4) bidireccional, el segundo conmutador (5) bidireccional y el tercer conmutador (8) bidireccional.
  8. 11. Convertidor de CA/CC según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende medios (21) de
    40 notificación de anomalías para notificar que el primer conmutador (4) bidireccional, el segundo conmutador (5) bidireccional o el tercer conmutador (8) bidireccional fallan en base a un resultado de detección de los medios
    (20) de detección de anomalías.
  9. 12. Convertidor de CA/CC según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el primer conmutador (4)
    45 bidireccional y el segundo conmutador (5) bidireccional están compuestos de diodos y elementos de conmutación.
  10. 13. Un aparato de accionamiento de compresor que comprende:
    50 el convertidor de AC/DC según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12; y un inversor para accionar un motor mediante la conversión de la energía de corriente continua en la salida del convertidor de AC/DC a energía alterna, en el que el motor acciona un compresor.
  11. 14. Aparato de accionamiento de compresor según la reivindicación 13, en el que cuando los medios (20) de
    55 detección de anomalías detectan que el primer conmutador (4) bidireccional, el segundo conmutador (5) bidireccional o el tercer conmutador (8) bidireccional fallan, los medios de control (19) controlan el primer conmutador (4) bidireccional, el segundo conmutador (5) bidireccional y el tercer conmutador (8) bidireccional de manear que estén en el estado desactivado y restringen el rango de funcionamiento del compresor.
    60 15. Un acondicionador de aire, en el que se hace circular un refrigerante por el aparato de accionamiento de compresor según la reivindicación 13 o 14.
    18
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011162246A1 (ja) * 2010-06-23 2011-12-29 住友重機械工業株式会社 射出成形機及び電源回生コンバータ
JP5535173B2 (ja) * 2011-10-24 2014-07-02 三菱電機株式会社 直流電源装置、それを備えた電動機駆動装置、ならびにその電動機駆動装置を備えた空気調和機、洗濯機および洗濯乾燥機
JP5414818B2 (ja) * 2012-02-23 2014-02-12 三菱電機株式会社 電気自動車用電力変換装置
JP6038314B2 (ja) 2013-06-25 2016-12-07 三菱電機株式会社 直流電源装置、およびそれを備えた冷凍サイクル適用機器
CN105493390B (zh) 2013-09-06 2018-09-11 三菱电机株式会社 直流电源装置和具有该直流电源装置的制冷循环应用设备
JP6132728B2 (ja) * 2013-09-26 2017-05-24 三菱電機株式会社 交流直流変換装置および圧縮機駆動装置ならびに空気調和機
US9628003B2 (en) 2013-10-18 2017-04-18 Mitsubishi Electric Corporation Direct current power supply device, motor driving device, air conditioner, and refrigerator
WO2015063869A1 (ja) 2013-10-29 2015-05-07 三菱電機株式会社 直流電源装置及び冷凍サイクル機器
CN103986310B (zh) 2014-05-30 2017-07-14 台达电子企业管理（上海）有限公司 变流器电路及其开路检测方法
FR3034924A1 (fr) * 2015-04-07 2016-10-14 St Microelectronics Tours Sas Convertisseur alternatif-continu a limitation du courant d'appel
CN106152658B (zh) * 2015-04-10 2019-04-19 新昌县七星街道锦驰机械厂 交流电和光伏直流电两用电冰箱
JP6352967B2 (ja) * 2016-03-25 2018-07-04 ファナック株式会社 停電検出条件設定機能を有するモータ制御装置
WO2017179112A1 (ja) * 2016-04-12 2017-10-19 東芝三菱電機産業システム株式会社 コンバータおよびそれを用いた電力変換装置
CN113125872B (zh) * 2019-12-31 2022-10-18 比亚迪股份有限公司 一种充放电电路的检测方法、检测系统、存储介质及车辆
JP7276630B2 (ja) * 2021-01-07 2023-05-18 株式会社村田製作所 スイッチングモジュール
US20230101287A1 (en) * 2021-09-30 2023-03-30 Carrier Corporation Active converter for air conditioning systems

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2520679Y2 (ja) * 1987-05-26 1996-12-18 シャープ株式会社 直流電源回路
JP2004187391A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Hitachi Ltd 過電圧保護回路
JP4596866B2 (ja) * 2003-09-09 2010-12-15 パナソニック株式会社 モータ駆動装置
JP4590859B2 (ja) * 2003-11-26 2010-12-01 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
JP2008022625A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Fuji Electric Systems Co Ltd 交流−直流変換装置
JP2008099512A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置

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JP4642101B2 (ja) 2011-03-02
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