JP2000278955A - Power unit and air conditioner using the same - Google Patents

Power unit and air conditioner using the same

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JP2000278955A
JP2000278955A JP37406299A JP37406299A JP2000278955A JP 2000278955 A JP2000278955 A JP 2000278955A JP 37406299 A JP37406299 A JP 37406299A JP 37406299 A JP37406299 A JP 37406299A JP 2000278955 A JP2000278955 A JP 2000278955A
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power supply
pulse signal
voltage
circuit
supply device
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JP37406299A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Okui
博司 奥井
Masanori Ogawa
正則 小川
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the higher harmonic components of an input current, by widening the on-angle of an input current by simple control thereby improving power factor. SOLUTION: A power unit is equipped with a rectifying circuit 2, a rector 3, a power factor improving circuit 7 composed of switching elements 4a and 4b, capacitors 5a and 5b, and reverse flow preventive rectifying elements 6a and 6b, a smoothing capacitor 8 obtaining roughly DC voltage by smoothing the output voltage of the power factor improving circuit 7, a pulse signal control means 22 generating and outputting the pulse signal to turn on and turn off the switching elements 4a and 4b, and a drive circuit 23 receiving the pulse signals and driving the switching means of the power factor improving circuit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流を直流に変換
し、入力電流の高調波成分を低減して力率を改善するこ
とを目的とする電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for converting an alternating current into a direct current and reducing a harmonic component of an input current to improve a power factor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より交流−直流変換回路として、交
流電圧をダイオ−ド整流回路に入力して脈流出力を得
て、これをコンデンサにより平滑して直流電圧を得るコ
ンデンサインプット型整流回路が様々な分野で用いられ
ている。コンデンサインプット型整流回路では、入力電
流は電流導通角が狭くなり力率が悪く、無効電力が多い
ため電力の有効利用ができない上に多くの高調波成分を
含んでおり同一電源系統に接続された機器への障害が問
題となっている。そこで力率を改善して高調波成分を低
減する技術として従来より図31(a)に示す回路構成
の電源装置がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an AC-DC conversion circuit, a capacitor input type rectifier circuit for inputting an AC voltage to a diode rectifier circuit to obtain a pulsating output and smoothing the pulsating output with a capacitor to obtain a DC voltage has been known. Used in various fields. In the capacitor input type rectifier circuit, the input current has a narrow current conduction angle, a low power factor, and there is a lot of reactive power, so it is not possible to use power effectively, and it contains many harmonic components and is connected to the same power supply system Problems with equipment are a problem. Therefore, as a technique for improving a power factor and reducing a harmonic component, there is a power supply device having a circuit configuration shown in FIG.

【0003】この電源装置は図31(b)に示すよう
に、交流電源101から入力した交流電圧Vinを整流回
路103により脈流出力電圧に変換する際にリアクトル
102を挿入することにより入力電流Iinの突入を緩和
させることができ、結果として電流導通角が広がるの
で、力率を改善することができ入力電流Iinに含まれる
高調波成分を減少させることができる。
As shown in FIG. 31 (b), this power supply device inserts a reactor 102 when an AC voltage Vin inputted from an AC power supply 101 is converted into a pulsating output voltage by a rectifier circuit 103, thereby providing an input current Iin. Can be alleviated, and as a result, the current conduction angle increases, so that the power factor can be improved and the harmonic component contained in the input current Iin can be reduced.

【0004】以上のように図31に示す従来の電源装置
は簡単な構成の受動部品のみの挿入により力率を改善す
ることができるために様々な機器に利用されている。
As described above, the conventional power supply device shown in FIG. 31 is used for various devices because the power factor can be improved by inserting only passive components having a simple structure.

【0005】また、近年図32に示すように能動素子を
用いて力率改善を行なう電源装置が用いられてきてい
る。以下この図32に示す電源装置について説明する。
図32(a)中、制御回路109は入力電流を正弦波状
にすべくスイッチング素子107を高周波にてオン、オ
フさせる信号を生成・出力する。リアクトル106はス
イッチング素子107と共に入力電流を正弦波状にする
ための高周波対応リアクトルである。ダイオ−ド108
はスイッチング素子107がオンの時に平滑コンデンサ
104に充電された電荷が逆流するのを防止する。
In recent years, as shown in FIG. 32, a power supply device for improving a power factor using an active element has been used. Hereinafter, the power supply device shown in FIG. 32 will be described.
In FIG. 32A, the control circuit 109 generates and outputs a signal for turning on and off the switching element 107 at a high frequency in order to make the input current a sine wave. The reactor 106 is a high-frequency reactor for making the input current into a sinusoidal wave together with the switching element 107. Diode 108
Prevents the electric charge charged in the smoothing capacitor 104 from flowing backward when the switching element 107 is on.

【0006】以下、この電源装置の動作について説明す
る。制御回路109は入力電流検出回路(図示せず)か
らの検出電流と電源電圧波形を基に作成される正弦波状
の基準波形とを比較して、入力電流を正弦波状にすべく
スイッチング素子107をオン、オフ制御するためのパ
ルス信号を生成・出力する。スイッチング素子107は
このパルス信号に従ってオン、オフ動作してリアクトル
106の短絡、開放を繰り返し入力電流を基準波形に近
づける。この結果、図32中(b)に示すように交流電
源101の交流電圧Vinと同様のほぼ正弦波状の入力電
流波形Iinを得ることができ、力率を1に近づけること
ができるとともに、入力電流Iinに含まれる高調波成分
を大幅に低減させることができる。
Hereinafter, the operation of the power supply device will be described. The control circuit 109 compares the detection current from the input current detection circuit (not shown) with a sine wave reference waveform created based on the power supply voltage waveform, and switches the switching element 107 to make the input current sine wave. Generates and outputs a pulse signal for on / off control. The switching element 107 turns on and off according to the pulse signal to repeatedly short and open the reactor 106 to bring the input current closer to the reference waveform. As a result, as shown in FIG. 32 (b), a substantially sinusoidal input current waveform Iin similar to the AC voltage Vin of the AC power supply 101 can be obtained, the power factor can be brought close to 1, and the input current can be reduced. Harmonic components contained in Iin can be greatly reduced.

【0007】また、特開平9−266674号公報、特
許第2763479号公告或いは特開平10−1744
42号公報に示すようなスイッチング制御を著しく簡略
化して力率改善を行う電源装置もある。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-266474, Japanese Patent No. 27463479 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1744
There is also a power supply device which significantly simplifies switching control as disclosed in Japanese Patent Publication No. 42 and improves power factor.

【0008】この種の電源装置について図33及び図3
4を用いて説明する。図33(a)に示す電源装置にお
いてリアクトル102は低周波用のものである。制御回
路110は交流電源101のゼロクロス点に同期してス
イッチング素子107を所定時間オンさせるパルス信号
を出力する。これにより整流回路103、リアクトル1
02及びスイッチング素子107を介して交流電源10
1を短絡させる電流が流れるため、入力電流は交流電源
101のゼロクロス点から流れる。そしてスイッチング
素子107がオフになると整流回路103、リアクトル
102、逆流防止整流素子108及び平滑コンデンサ1
04を通り電流が流れる。この結果、電流導通角を拡大
させることができ力率を改善することができる。また制
御回路110はスイッチング素子107をオンさせるパ
ルス信号を交流電源101のゼロクロス点から所定時間
遅延させて出力することも可能であり、この遅延時間を
負荷の大きさに応じて設定することにより各負荷におい
て最適な力率を得ることができる。
FIGS. 33 and 3 show such a power supply device.
4 will be described. In the power supply device shown in FIG. 33A, the reactor 102 is for a low frequency. The control circuit 110 outputs a pulse signal for turning on the switching element 107 for a predetermined time in synchronization with the zero cross point of the AC power supply 101. Thereby, the rectifier circuit 103, the reactor 1
02 and the switching power supply 107
The input current flows from the zero cross point of the AC power supply 101 because a current for short-circuiting 1 flows. When the switching element 107 is turned off, the rectifier circuit 103, the reactor 102, the backflow prevention rectifier element 108, and the smoothing capacitor 1
Current flows through the line 04. As a result, the current conduction angle can be increased, and the power factor can be improved. The control circuit 110 can also output a pulse signal for turning on the switching element 107 with a predetermined time delay from the zero-cross point of the AC power supply 101, and by setting this delay time according to the magnitude of the load, An optimal power factor can be obtained at the load.

【0009】図34(a)に示す電源装置は力率改善用
のコンデンサ120a、120bを備えている。制御回
路111は、交流電源101のゼロクロス点付近におい
て双方向スイッチ115を所定時間オンさせるパルス信
号を出力する。これによりリアクトル102及び整流回
路103を介してコンデンサ120a又は120bへ充
電電流が流れる。この充電電流は位相が進角しているた
め入力電流の立ち上がりを早めることができる。そして
双方向スイッチ115がオフになると入力電流はリアク
トル102、整流回路103及び平滑コンデンサ104
を通って流れる。この結果、入力電流の電流導通角を広
げることができて力率を改善することができる。
The power supply shown in FIG. 34A has capacitors 120a and 120b for improving the power factor. The control circuit 111 outputs a pulse signal for turning on the bidirectional switch 115 for a predetermined time near the zero crossing point of the AC power supply 101. As a result, a charging current flows to the capacitor 120a or 120b via the reactor 102 and the rectifier circuit 103. Since the charging current has an advanced phase, the rising of the input current can be hastened. When the bidirectional switch 115 is turned off, the input current is supplied to the reactor 102, the rectifier circuit 103, and the smoothing capacitor 104.
Flow through. As a result, the current conduction angle of the input current can be increased, and the power factor can be improved.

【0010】また図34の電源装置において制御回路1
11はパルス信号のパルス幅を変化させることによって
出力電圧の値を変化させることができる。つまり、図3
4の電源装置は双方向スイッチがオフ状態であれば全波
整流回路として、また双方向スイッチがオン状態であれ
ば倍電圧整流回路として動作する。
In the power supply device shown in FIG.
Numeral 11 can change the value of the output voltage by changing the pulse width of the pulse signal. That is, FIG.
The power supply device 4 operates as a full-wave rectifier circuit when the bidirectional switch is off, and operates as a voltage doubler rectifier circuit when the bidirectional switch is on.

【0011】従って制御回路111はパルス信号のパル
ス幅を変化させることにより、全波整流により得られる
電圧以上であって、かつ、倍電圧整流により得られる電
圧よりも低い電圧の範囲内で出力電圧を変化させること
ができる。
Therefore, the control circuit 111 changes the pulse width of the pulse signal so that the output voltage falls within a range of not less than the voltage obtained by full-wave rectification and lower than the voltage obtained by voltage doubler rectification. Can be changed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
図31に示す電源装置では、簡単な構成で力率を改善す
ることができるもののその改善効果は小さく、十分な力
率を得ることができない。またこの回路構成で高力率を
得るためにはリアクトルの値を大きくする必要があり、
これは構成部品の大型化とそれに伴う損失の増加を招く
という課題を有していた。
However, in the power supply device shown in FIG. 31, the power factor can be improved with a simple configuration, but the effect of the improvement is small, and a sufficient power factor cannot be obtained. Also, in order to obtain a high power factor with this circuit configuration, it is necessary to increase the value of the reactor,
This has had the problem of enlarging the components and increasing the resulting loss.

【0013】また図32に示す電源装置では入力電流を
正弦波状にして力率をほぼ1に制御することが可能であ
るものの、制御が複雑になることと、波形整形に伴う高
周波のスイッチングによるスイッチング素子107での
損失が増大し、さらには発生ノイズが増大し、それを抑
制するための強力なフィルタ回路が必要となり、コスト
の増大とともにフィルタ回路での損失増大を招き全体と
して効率が低下するという課題を有していた。
Although the power supply device shown in FIG. 32 can control the power factor to almost 1 by making the input current a sine wave, the control becomes complicated and the switching by high frequency switching accompanying waveform shaping is performed. The loss in the element 107 increases, and furthermore, the noise generated increases, and a strong filter circuit for suppressing the noise is required. As a result, the cost is increased, the loss in the filter circuit is increased, and the efficiency is reduced as a whole. Had issues.

【0014】そして図33に示す電源装置ではスイッチ
ング制御を著しく簡略化できるが、特に低負荷時におい
ては電流波形が図33(b)に示すように不連続状とな
るか、または進角しすぎるために十分な力率が得られな
いこと、またパルス信号の出力タイミングを交流電源の
ゼロクロス点から所定時間遅延させることにより、低負
荷時においても最適な力率が得られるものの、遅延時間
とパルス幅の両方を制御する必要があり制御が複雑にな
ること、さらに空気調和機等に用いた場合において20
0V入力時にはリアクトルが大型化すること、そしてこ
の大型化したリアクトルでの損失が増大すること、さら
にはスイッチング手段に印加される電圧が大きくなるた
め、耐圧の大きなものが必要であり部品が大型化すると
ともに、スイッチング素子107におけるスイッチング
損失が大きくなるという課題を有していた。
In the power supply device shown in FIG. 33, switching control can be remarkably simplified, but especially at a low load, the current waveform becomes discontinuous as shown in FIG. 33 (b) or is advanced too much. Therefore, by delaying the output timing of the pulse signal from the zero-cross point of the AC power supply for a predetermined time, the optimum power factor can be obtained even at low load, but the delay time and the pulse It is necessary to control both widths, which complicates the control.
At the time of 0V input, the reactor becomes larger, and the loss in the larger reactor increases, and further, the voltage applied to the switching means increases. In addition, there is a problem that the switching loss in the switching element 107 increases.

【0015】さらに図34に示す電源装置ではスイッチ
ング制御を著しく簡略化でき且つ低負荷時においても高
い力率を得ることができることと、さらには出力電圧を
全波整流により得られる電圧以上であり、しかも倍電圧
整流により得られる電圧よりも低い電圧の範囲内で昇圧
させることができるものの、図34(b)に示すように
出力電圧の昇圧時には昇圧比が高くなる程、倍電圧整流
回路に近づき十分な力率を得ることができないこと、さ
らには倍電圧整流により得られる電圧以上の出力電圧を
得ることができないという課題を有していた。
Further, in the power supply device shown in FIG. 34, the switching control can be greatly simplified and a high power factor can be obtained even at a low load, and the output voltage is higher than the voltage obtained by full-wave rectification. In addition, although the voltage can be boosted within a voltage range lower than the voltage obtained by the voltage doubler rectification, as shown in FIG. There was a problem that a sufficient power factor could not be obtained, and further, an output voltage higher than the voltage obtained by voltage doubler rectification could not be obtained.

【0016】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、高周波のスイッチングを行うことなく簡単
な構成及び制御により高力率を得ることができ、スイッ
チング素子における損失の増大と発生ノイズの増大に起
因したフィルタ回路における損失の増大を防止して、低
損失で高調波抑制を可能とする電源装置を提供すること
を目的とする。
The present invention solves such a conventional problem. A high power factor can be obtained by a simple configuration and control without performing high-frequency switching. It is an object of the present invention to provide a power supply device capable of preventing an increase in loss in a filter circuit due to an increase in the power supply, and capable of suppressing harmonics with low loss.

【0017】また、スイッチング制御を簡略化しても負
荷全域において高い力率を得ることができ、且つ簡単な
制御で力率を改善することができる電源装置を提供する
ことを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a power supply device that can obtain a high power factor over the entire load even if the switching control is simplified, and can improve the power factor with simple control.

【0018】さらに200V入力時においてもリアクト
ルの大型化と、これによる損失の増加を防止すると共に
スイッチング素子の大型化を防止することができる電源
装置を提供することを目的とする。しかもスイッチング
制御を簡略化しても出力電圧を大幅に変化させることが
でき、且つ十分な力率を得ることができる電源装置を提
供することを目的とする。
It is still another object of the present invention to provide a power supply device capable of preventing an increase in the size of the reactor, an increase in loss due to the increase in the size of the reactor, and an increase in the size of the switching element even at the time of 200 V input. Moreover, it is an object of the present invention to provide a power supply device that can greatly change the output voltage even if the switching control is simplified and can obtain a sufficient power factor.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る第1の電源装置は、(a)交流電源の
出力電圧を整流して直流電圧に変換する整流回路と、
(b)整流回路に接続されたリアクトルと、(c)整流
回路の出力電圧をリアクトルを介して入力する力率改善
回路と、(力率改善回路は、直列に接続された複数のス
イッチング素子からなり前記交流電源から流れる入力電
流の電流径路をオン、オフさせるスイッチング手段と、
直列に接続された複数のコンデンサからなるコンデンサ
回路と、スイッチング手段がオン状態のときにコンデン
サに充電された電荷がスイッチング手段に逆流するのを
防止する逆流防止整流素子とから構成され、スイッチン
グ手段及びコンデンサ回路は並列に配置され、スイッチ
ング素子間の接続点とコンデンサ間の接続点とが接続さ
れ、スイッチング手段の端点とコンデンサ回路の端点と
が逆流防止整流素子を介して接続される)(d)力率改
善回路の各スイッチング素子をオンオフさせるパルス信
号を生成して出力するパルス信号制御手段と、(e)パ
ルス信号を受けて力率改善回路のスイッチング手段を駆
動させるスイッチ駆動手段とを備える。
In order to solve the above problems, a first power supply device according to the present invention comprises: (a) a rectifier circuit for rectifying an output voltage of an AC power supply and converting the output voltage to a DC voltage;
(B) a reactor connected to the rectifier circuit, (c) a power factor improving circuit for inputting an output voltage of the rectifying circuit via the reactor, (the power factor improving circuit includes a plurality of switching elements connected in series. Switching means for turning on and off a current path of an input current flowing from the AC power supply;
A capacitor circuit composed of a plurality of capacitors connected in series, and a backflow prevention rectifying element for preventing a charge charged in the capacitor from flowing back to the switching means when the switching means is in an on state; and The capacitor circuit is arranged in parallel, a connection point between the switching elements and a connection point between the capacitors are connected, and an end point of the switching means and an end point of the capacitor circuit are connected via a backflow prevention rectifying element. A pulse signal control unit that generates and outputs a pulse signal for turning on and off each switching element of the power factor correction circuit, and (e) a switch driving unit that receives the pulse signal and drives the switching unit of the power factor correction circuit.

【0020】本発明に係る第2の電源装置は、(a)交
流電源の出力電圧を整流して直流電圧に変換する整流回
路と、(b)整流回路に接続されたリアクトルと、
(c)整流回路の出力電圧をリアクトルを介して入力す
る力率改善回路と、(力率改善回路は、直列に接続され
た複数のスイッチング素子からなり交流電源から流れる
入力電流の電流径路をオン、オフさせるスイッチング手
段と、直列に接続された複数のコンデンサからなるコン
デンサ回路と、スイッチング手段がオン状態のときに前
期コンデンサに充電された電荷がスイッチング手段に逆
流するのを防止する逆流防止整流素子とから構成され、
スイッチング手段及びコンデンサ回路は並列に配置さ
れ、スイッチング素子間の接続点とコンデンサ間の接続
点とが接続され、スイッチング手段の端点とコンデンサ
回路の端点とが逆流防止整流素子を介して接続される)
(d)力率改善回路の各スイッチング素子をオンオフさ
せるパルス信号を生成して出力するパルス信号制御手段
と、(e)パルス信号を受けて力率改善回路のスイッチ
ング手段を駆動させるスイッチ駆動手段とを備える。こ
のとき、パルス信号制御手段は、交流電源電圧の半周期
において力率改善回路の複数のスイッチング素子のうち
の少なくとも1つを所定時間オンさせるパルス信号を出
力する。上記構成によって、本来電流導通の無い期間に
おいても電流を流すことができるため電流導通角を広げ
て十分に高い力率を得ることが可能となり、安価で簡単
な構成及び制御により高調波成分を抑制して低損失な電
源装置を提供することができる。
A second power supply device according to the present invention includes: (a) a rectifier circuit for rectifying an output voltage of an AC power supply to convert it to a DC voltage; and (b) a reactor connected to the rectifier circuit.
(C) a power factor improvement circuit that inputs an output voltage of a rectifier circuit via a reactor, and (a power factor improvement circuit includes a plurality of switching elements connected in series and turns on a current path of an input current flowing from an AC power supply). A switching circuit for turning off, a capacitor circuit comprising a plurality of capacitors connected in series, and a backflow prevention rectifying element for preventing the electric charge charged in the capacitor from flowing back to the switching means when the switching means is on. Is composed of
The switching means and the capacitor circuit are arranged in parallel, a connection point between the switching elements and a connection point between the capacitors are connected, and an end point of the switching means and an end point of the capacitor circuit are connected via a backflow prevention rectifying element.
(D) pulse signal control means for generating and outputting a pulse signal for turning on and off each switching element of the power factor correction circuit, and (e) switch driving means for receiving the pulse signal and driving the switching means of the power factor correction circuit. Is provided. At this time, the pulse signal control means outputs a pulse signal for turning on at least one of the plurality of switching elements of the power factor correction circuit for a predetermined period in a half cycle of the AC power supply voltage. With the above configuration, current can flow even during a period in which there is no current conduction, so that a sufficiently high power factor can be obtained by widening the current conduction angle, and harmonic components are suppressed by an inexpensive and simple configuration and control. As a result, a low-loss power supply device can be provided.

【0021】本発明に係る第3の電源装置は、第2の電
源装置において、電源電圧のゼロクロス点を検出してゼ
ロクロス検出信号を出力するゼロクロス検出手段をさら
に備えてもよい。このとき、パルス信号制御手段は好ま
しくは、ゼロクロス検出手段からのゼロクロス検出信号
に基づいて、力率改善回路のスイッチング素子を所定時
間オンさせるパルス信号を出力する。
The third power supply according to the present invention may further comprise a zero cross detection means for detecting a zero cross point of the power supply voltage and outputting a zero cross detection signal in the second power supply. At this time, the pulse signal control means preferably outputs a pulse signal for turning on the switching element of the power factor correction circuit for a predetermined time based on the zero cross detection signal from the zero cross detection means.

【0022】本発明に係る第4の電源装置は、第2また
は第3の電源装置において、パルス信号制御手段が、力
率改善回路の各スイッチング素子を所定時間オンさせる
パルス信号を生成し、交流電源電圧の半周期ごとにその
パルス信号の出力パターンを切替えて出力してもよい。
In a fourth power supply device according to the present invention, in the second or third power supply device, the pulse signal control means generates a pulse signal for turning on each switching element of the power factor correction circuit for a predetermined time, The output pattern of the pulse signal may be switched and output every half cycle of the power supply voltage.

【0023】本発明に係る第5の電源装置は、第2また
は第3の電源装置において、パルス信号制御手段が、力
率改善回路のスイッチング素子のうちの何れか1つを所
定時間オンさせるパルス信号を生成し、交流電源電圧の
半周期ごとにパルス信号の出力パターンを切替えて出力
してもよい。
In a fifth power supply device according to the present invention, in the second or third power supply device, the pulse signal control means may turn on one of the switching elements of the power factor correction circuit for a predetermined time. A signal may be generated, and the output pattern of the pulse signal may be switched and output every half cycle of the AC power supply voltage.

【0024】本発明に係る第6の電源装置は、第2また
は第3の電源装置において、パルス信号制御手段が、力
率改善回路の複数のスイッチング素子をそれぞれ異なっ
た所定時間オンさせるパルス信号を生成し、交流電源電
圧の半周期ごとにパルス信号の出力パターンを切替えて
出力してもよい。
In a sixth power supply device according to the present invention, in the second or third power supply device, the pulse signal control means generates a pulse signal for turning on a plurality of switching elements of the power factor correction circuit for different predetermined times. The pulse signal may be generated and output by switching the output pattern of the pulse signal every half cycle of the AC power supply voltage.

【0025】本発明に係る第7の電源装置は、第2また
は第3の電源装置において、パルス信号制御手段は、力
率改善回路のスイッチング素子の全てを同時に所定時間
オンさせるパルス信号を生成し、パルス信号を交流電源
電圧の半周期ごとに出力してもよい。
According to a seventh power supply device of the present invention, in the second or third power supply device, the pulse signal control means generates a pulse signal for simultaneously turning on all the switching elements of the power factor correction circuit for a predetermined time. Alternatively, the pulse signal may be output every half cycle of the AC power supply voltage.

【0026】本発明に係る第8の電源装置は、第2また
は第4ないし第7のいずれかの電源装置において、電源
電圧のゼロクロス点を検出してゼロクロス検出信号を出
力するゼロクロス検出手段と、該ゼロクロス検出手段か
らのゼロクロス検出信号を受け所定時間経過後にゼロク
ロス遅延信号を出力する検出信号遅延手段とをさらに備
えてもよい。このとき、パルス信号制御手段は好ましく
は検出信号遅延手段からのゼロクロス遅延信号を受け力
率改善回路のスイッチング手段のうち少なくとも1つを
所定時間オンさせるパルス信号を出力する。
An eighth power supply device according to the present invention, in any one of the second or fourth to seventh power supply devices, a zero cross detection means for detecting a zero cross point of the power supply voltage and outputting a zero cross detection signal; A detection signal delay unit that receives a zero-cross detection signal from the zero-cross detection unit and outputs a zero-cross delay signal after a lapse of a predetermined time may be further provided. At this time, the pulse signal control means preferably receives a zero-cross delay signal from the detection signal delay means and outputs a pulse signal for turning on at least one of the switching means of the power factor correction circuit for a predetermined time.

【0027】本発明に係る第9の電源装置は、第2また
は第4ないし第7のいずれかの電源装置において、交流
電源電圧の電圧値を検出する電源電圧検出手段を備えて
もよい。このとき、好ましくは、電源電圧検出手段から
得られた電圧値が所定値以上になったときに、パルス信
号制御手段が前記力率改善回路のスイッチング素子のう
ち少なくとも1つをオンさせるパルス信号を出力する。
A ninth power supply according to the present invention, in any one of the second or fourth to seventh power supplies, may further include a power supply voltage detecting means for detecting a voltage value of the AC power supply voltage. At this time, preferably, when the voltage value obtained from the power supply voltage detection means becomes equal to or more than a predetermined value, the pulse signal control means outputs a pulse signal for turning on at least one of the switching elements of the power factor correction circuit. Output.

【0028】本発明に係る第10の電源装置は、第2ま
たは第8のいずれかの電源装置において、交流電源電圧
の電圧値を検出する電源電圧検出手段と、電源装置の出
力電圧を検出する直流電圧検出手段とをさらに備えても
よい。このとき、好ましくは、電源電圧検出手段から得
られた電圧値が前記直流電圧検出手段から得られた直流
電圧値以上になったときに、パルス信号制御手段は力率
改善回路のスイッチング手段をオフさせるパルス信号を
出力する。
A tenth power supply device according to the present invention is the power supply device according to any one of the second and eighth power supply devices, wherein a power supply voltage detection means for detecting a voltage value of an AC power supply voltage, and an output voltage of the power supply device. And a direct-current voltage detecting means. At this time, preferably, when the voltage value obtained from the power supply voltage detection means becomes equal to or more than the DC voltage value obtained from the DC voltage detection means, the pulse signal control means turns off the switching means of the power factor improvement circuit. A pulse signal to be output is output.

【0029】本発明に係る第11の電源装置は、第2ま
たは第10のいずれかの電源装置において、負荷の大き
さを検出する負荷状態検出手段をさらに備えてもよい。
このとき、好ましくは、パルス信号制御手段は負荷状態
検出手段から得られる負荷の大きさに応じてパルス信号
のパルス幅を変化させて出力する。
The eleventh power supply according to the present invention, in any one of the second or tenth power supply, may further include a load state detecting means for detecting a magnitude of a load.
At this time, preferably, the pulse signal control means changes the pulse width of the pulse signal according to the magnitude of the load obtained from the load state detection means and outputs the pulse signal.

【0030】本発明に係る第12の電源装置は、第2ま
たは第10のいずれかの電源装置において、負荷の大き
さを検出する負荷状態検出手段をさらに備えてもよい。
このとき、好ましくは、パルス信号制御手段は、負荷状
態検出手段から得られる負荷の大きさに応じて、第2な
いし第10の電源装置の何れか1つにおけるパルス信号
を選択して出力する。
The twelfth power supply device according to the present invention, in any one of the second and tenth power supply devices, may further include a load state detecting means for detecting a magnitude of a load.
At this time, preferably, the pulse signal control means selects and outputs a pulse signal in any one of the second to tenth power supply devices according to the magnitude of the load obtained from the load state detection means.

【0031】本発明に係る第13の電源装置は、第11
または第12の電源装置において、負荷が、モータ装置
と、そのモータ装置に駆動電圧を供給するために直流を
交流に変換するインバ−タ装置とからなってもよい。こ
のとき、負荷状態検出手段はインバ−タ装置またはモ−
タ装置の状態変化に起因して発生する変化量を検出して
もよい。
A thirteenth power supply according to the present invention comprises an eleventh power supply.
Alternatively, in the twelfth power supply device, the load may include a motor device and an inverter device for converting DC to AC in order to supply a drive voltage to the motor device. At this time, the load state detecting means may be an inverter device or a motor.
The amount of change generated due to a change in the state of the data device may be detected.

【0032】本発明に係る第14の電源装置は、第11
ないし第13のいずれかの電源装置において、交流電源
電圧の電圧値を判別する電圧判別手段をさらに備え、前
記パルス信号制御手段は前記電圧判別手段の判別結果に
応じて、パルス信号の出力パターンを切り替える
A fourteenth power supply device according to the present invention has an eleventh power supply.
Any one of the thirteenth to thirteenth power supply devices, further comprising voltage determination means for determining a voltage value of the AC power supply voltage, wherein the pulse signal control means changes an output pattern of the pulse signal in accordance with a determination result of the voltage determination means. Switch

【0033】本発明に係る第15の電源装置は、第1な
いし第14のいずれかの電源装置において、交流電源電
圧の周波数を検出する電源周波数検出手段をさらに備え
てもよい。このとき、好ましくは、パルス信号制御手段
は電源周波数検出手段が検出した周波数に応じて異なる
パルス幅のパルス信号を出力する。
A fifteenth power supply according to the present invention, in any one of the first to fourteenth power supplies, may further include a power supply frequency detecting means for detecting a frequency of the AC power supply voltage. At this time, preferably, the pulse signal control means outputs a pulse signal having a different pulse width according to the frequency detected by the power supply frequency detection means.

【0034】本発明に係る第16の電源装置は、第1ま
たは第15のいずれかの電源装置において、力率改善回
路の出力電圧を平滑する平滑コンデンサを備えてもよ
い。
A sixteenth power supply according to the present invention, in any one of the first or fifteenth power supply, may further include a smoothing capacitor for smoothing an output voltage of the power factor correction circuit.

【0035】本発明に係る空気調和機は、電源装置とし
て上記のいずれかの電源装置を用いる。
An air conditioner according to the present invention uses any one of the above power supply devices as a power supply device.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電源装置の実
施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明す
る。なお、全ての図面において同一の参照符号は、同一
または同等の構成要素または部分を示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a power supply device according to the present invention. Note that the same reference numerals in all drawings indicate the same or equivalent components or portions.

【0037】(実施の形態1)図1は本発明に係る電源
装置の一実施形態を示す回路構成図である。図1におい
て、電源装置は、交流電源1からの交流電圧を整流して
脈流電圧を出力する整流回路2、力率改善を行うための
リアクトル3、力率改善回路7、力率改善回路7の出力
電圧を平滑し、負荷9に供給する平滑コンデンサ8から
なる。整流回路2は複数の整流素子2a、2b、2c、
2dより構成される。力率改善回路7は直列接続された
2つのスイッチング素子4a,4bと、直列接続された
2つのコンデンサ5a,5bと、2つの逆流防止整流素
子6a,6bとからなる。2つのスイッチング素子4
a、4bの直列接続の中点と、2つのコンデンサ5a,
5bの直列接続の中点とを接続し、スイッチング素子4
aとコンデンサ5aとを逆流防止整流素子6aを介して
接続し、またスイッチング素子4bとコンデンサ5bと
を逆流防止整流素子6bを介して接続している。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a power supply device according to the present invention. In FIG. 1, a power supply device includes a rectifier circuit 2 for rectifying an AC voltage from an AC power supply 1 and outputting a pulsating voltage, a reactor 3 for improving a power factor, a power factor improving circuit 7, a power factor improving circuit 7, , And a smoothing capacitor 8 for smoothing the output voltage and supplying it to a load 9. The rectifier circuit 2 includes a plurality of rectifier elements 2a, 2b, 2c,
2d. The power factor correction circuit 7 includes two switching elements 4a and 4b connected in series, two capacitors 5a and 5b connected in series, and two backflow prevention rectifying elements 6a and 6b. Two switching elements 4
a, 4b and two capacitors 5a,
5b and the switching element 4
a and the capacitor 5a are connected via the backflow prevention rectifier 6a, and the switching element 4b and the capacitor 5b are connected via the backflow prevention rectifier 6b.

【0038】尚、スイッチング素子4a、4bにはパワ
−トランジスタ、パワ−MOSFET、IGBT等の自
己消弧可能な半導体が用いられる。また、負荷の具体例
としては電熱線やインバ−タ及びこのインバ−タに接続
され動作する照明機器やモ−タ等がある。
The switching elements 4a and 4b are made of a self-extinguishing semiconductor such as a power transistor, a power MOSFET or an IGBT. Further, specific examples of the load include a heating wire, an inverter, and lighting equipment and a motor connected to the inverter and operating.

【0039】さらに、電源装置はスイッチング素子4
a、4bを駆動するパルス信号を生成して出力するパル
ス信号制御部22と、パルス信号制御部22からのパル
ス信号を受けてスイッチング素子4a、4bを駆動する
スイッチ駆動部23とを備える。パルス信号制御部22
は汎用のロジック回路或いはマイコン等で構成される。
スイッチ駆動部23はトランジスタや専用IC或いは電
気的に絶縁するためにホトカプラ等を用いて構成され
る。
Further, the power supply device comprises a switching element 4
a pulse signal control unit 22 that generates and outputs pulse signals for driving the switching elements 4a and 4b; and a switch driving unit 23 that receives the pulse signals from the pulse signal control unit 22 and drives the switching elements 4a and 4b. Pulse signal control unit 22
Is composed of a general-purpose logic circuit or a microcomputer.
The switch driving unit 23 is configured using a transistor, a dedicated IC, or a photocoupler for electrical insulation.

【0040】ここで、パルス信号制御部22の動作につ
いて説明する。パルス信号制御部22は交流電源1の半
周期において2つのスイッチング素子4a、4bのうち
少なくとも1つをオン状態にするパルス信号を生成・出
力する。
Here, the operation of the pulse signal control unit 22 will be described. The pulse signal control unit 22 generates and outputs a pulse signal that turns on at least one of the two switching elements 4a and 4b in a half cycle of the AC power supply 1.

【0041】図2は本実施形態においてパルス信号制御
部22が出力するパルス信号及び電源電圧、入力電流の
波形を示した図である。尚、「Vin」は交流電源1の電
圧、「Iin」は入力電流、「Pa」はスイッチング素子
4aを駆動するパルス信号、「Pb」はスイッチング素
子4bを駆動するパルス信号を示す。
FIG. 2 is a diagram showing waveforms of a pulse signal output from the pulse signal control unit 22, a power supply voltage, and an input current in the present embodiment. Note that “Vin” indicates the voltage of the AC power supply 1, “Iin” indicates the input current, “Pa” indicates a pulse signal for driving the switching element 4a, and “Pb” indicates a pulse signal for driving the switching element 4b.

【0042】図2において、2つのスイッチング素子4
a、4bに対して同じタイミングで同じパルス幅のパル
ス信号Pa、Pbが出力されている。この結果、本来電
流導通の無い期間において整流回路2、リアクトル3及
びスイッチング素子4a、4bを介して短絡電流が流
れ、図31に示す従来の電源装置よりも電流導通角を広
げることができるのでる。この結果、十分に高い力率を
得ることができ、入力電流に含まれる高調波成分を抑制
することができる。
In FIG. 2, two switching elements 4
Pulse signals Pa and Pb having the same pulse width are output at the same timing with respect to a and b. As a result, a short-circuit current flows through the rectifier circuit 2, the reactor 3, and the switching elements 4a and 4b during a period where there is no current conduction, and the current conduction angle can be wider than that of the conventional power supply device shown in FIG. . As a result, a sufficiently high power factor can be obtained, and harmonic components contained in the input current can be suppressed.

【0043】以上のように、本実施形態の電源装置によ
れば、簡単な構成と制御により十分に高い力率を得るこ
とができるので、発生ノイズが小さくフィルタ回路及び
スイッチング素子4a、4bにおける損失の増加を抑え
て低損失な電源装置を提供することができる。
As described above, according to the power supply device of the present embodiment, a sufficiently high power factor can be obtained by a simple configuration and control, so that the generated noise is small and the loss in the filter circuit and the switching elements 4a and 4b. And a low-loss power supply device can be provided.

【0044】(実施の形態2)図3は、本発明に係る電
源装置の別の実施形態を示す回路構成図である。図3に
おいて、電源装置は、図1に示す回路構成に加えて交流
電源1のゼロクロス点を検出してゼロクロス検出信号を
出力するゼロクロス検出部21をさらに備えている。図
4に、ゼロクロス検出部21をさらに具体的に示した電
源装置の構成を示す。ゼロクロス検出部21は、交流電
源1のゼロクロス点を抵抗62a、62b、63a、6
3bとホトカプラ61a、61bを用いて半周期ごと交
互に検出する。パルス信号制御部22はゼロクロス検出
部21からのゼロクロス検出信号を受け、スイッチング
素子4a、4bを駆動するパルス信号を生成して出力す
る。これは、汎用のロジック回路或いはマイコン等で構
成される。スイッチ駆動部23はパルス信号制御部22
からのパルス信号を受けてスイッチング素子4a、4b
を駆動する。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the power supply device according to the present invention. 3, the power supply device further includes a zero-cross detection unit 21 that detects a zero-cross point of the AC power supply 1 and outputs a zero-cross detection signal in addition to the circuit configuration illustrated in FIG. FIG. 4 shows a configuration of a power supply device showing the zero-cross detection unit 21 more specifically. The zero-crossing detector 21 detects the zero-crossing point of the AC power supply 1 with the resistors 62a, 62b, 63a, 6
3b and the photocouplers 61a and 61b are alternately detected every half cycle. The pulse signal control unit 22 receives the zero-cross detection signal from the zero-cross detection unit 21 and generates and outputs a pulse signal for driving the switching elements 4a and 4b. This is constituted by a general-purpose logic circuit or a microcomputer. The switch drive unit 23 is a pulse signal control unit 22
Switching signals 4a, 4b
Drive.

【0045】パルス信号制御部22の動作について説明
する。パルス信号制御部22は交流電源1の半周期にお
いて2つのスイッチング素子4a、4bをそれぞれオン
状態にすべく2種類のパルス信号を生成・出力する。こ
のとき、この2種類のパルス信号を交流電源1の半周期
ごとに交互に入れ替えて2つのスイッチング素子4a、
4bに出力することによって、半周期ごと交互に2つの
コンデンサ5a、5bに均等に充電電流を流すことがで
き、電流導通角を広げて力率を改善させることができ
る。
The operation of the pulse signal control section 22 will be described. The pulse signal control unit 22 generates and outputs two types of pulse signals to turn on the two switching elements 4a and 4b in the half cycle of the AC power supply 1, respectively. At this time, the two types of pulse signals are alternately exchanged every half cycle of the AC power supply 1, and the two switching elements 4a,
By outputting the charging current to the capacitor 4b, the charging current can be alternately and uniformly supplied to the two capacitors 5a and 5b every half cycle, and the current conduction angle can be increased to improve the power factor.

【0046】図5は本実施形態においてパルス信号制御
部22が出力するパルス信号、電源電圧及び入力電流の
波形を示した図である。パルス信号制御部22は、図5
に示すように交流電源1のゼロクロス点に同期して、電
源電圧Vinの正の半周期においてはスイッチング素子4
aに2つのパルス信号を、またスイッチング素子4bに
は1つのパルス信号を出力し、これに対し負の半周期に
おいてはこれらのパルス信号の数を切り換えて、すなわ
ち、スイッチング素子4aに1つのパルス信号を、スイ
ッチング素子4bには2つのパルス信号を出力する。こ
のようにパルス信号の出力パターンの切り換えを交流電
源1の半周期ごとに行なう。
FIG. 5 is a diagram showing waveforms of a pulse signal, a power supply voltage, and an input current output from the pulse signal control unit 22 in the present embodiment. The pulse signal control unit 22 is configured as shown in FIG.
In synchronization with the zero crossing point of the AC power supply 1, the switching element 4 in the positive half cycle of the power supply voltage Vin as shown in FIG.
a, two pulse signals are output to the switching element 4b, and one pulse signal is output to the switching element 4b. On the other hand, in the negative half cycle, the number of these pulse signals is switched. And outputs two pulse signals to the switching element 4b. In this way, the output pattern of the pulse signal is switched every half cycle of the AC power supply 1.

【0047】図5では交流電源1の正の半周期において
パルス信号Pa、Pbにより交流電源1のゼロクロス点
に同期してスイッチング素子4a、4bが所定時間の
間、共にオン状態となるため、整流回路2、リアクトル
3及びスイッチング素子4a、4bを介して交流電源1
を短絡する電流が流れるため入力電流波形は交流電源1
のゼロクロス点に同期して立ち上がる。
In FIG. 5, in the positive half cycle of the AC power supply 1, the switching elements 4a and 4b are both turned on for a predetermined time in synchronization with the zero cross point of the AC power supply 1 by the pulse signals Pa and Pb. AC power supply 1 via circuit 2, reactor 3 and switching elements 4a, 4b
The input current waveform is
Rises in synchronization with the zero crossing point.

【0048】そしてパルス信号Pa、Pbが共にオフ状
態になると電流は減少するが、その後再びパルス信号P
aによりスイッチング素子4aがオン状態となるため、
リアクトル3、スイッチング素子4aを介してコンデン
サ5bを充電する電流が流れるため電流は再び増加す
る。この結果、入力電流の導通角を拡大することができ
る。
When the pulse signals Pa and Pb are both turned off, the current decreases.
a, the switching element 4a is turned on.
Since the current for charging the capacitor 5b flows through the reactor 3 and the switching element 4a, the current increases again. As a result, the conduction angle of the input current can be increased.

【0049】また負の半周期においても同様にリアクト
ル3を介した短絡電流と、コンデンサ5aへの充電電流
とを流すことにより入力電流の導通角を拡大することが
できる。
Similarly, in the negative half cycle, the conduction angle of the input current can be increased by flowing the short-circuit current via the reactor 3 and the charging current to the capacitor 5a.

【0050】これらの動作を交流電源1の一周期ごとに
おいて繰り返すことにより、十分に高い力率を得ること
ができ、高調波成分を抑制することができる。
By repeating these operations in each cycle of the AC power supply 1, a sufficiently high power factor can be obtained and harmonic components can be suppressed.

【0051】以上のように本実施形態の電源装置によれ
ば、2つのスイッチング素子4a、4bに出力するパル
ス信号Pa、Pbを交流電源1の半周期ごとに切換える
もので、簡単な構成と制御により十分に高い力率を得る
ことができるため、入力電流に含まれる高調波成分を抑
制することができる。また、電流の増加が比較的急峻な
リアクトル3を介した短絡電流と、電流の増加が比較的
緩やかなコンデンサ5aまたは5bへの充電電流を利用
することができるので、これらを併用することと、回路
定数の変更と組合わせることによって様々な電流波形を
得ることができる。この結果、より高い力率を得ること
ができる。
As described above, according to the power supply device of the present embodiment, the pulse signals Pa and Pb output to the two switching elements 4a and 4b are switched every half cycle of the AC power supply 1. Thus, a sufficiently high power factor can be obtained, so that harmonic components included in the input current can be suppressed. In addition, since a short-circuit current via the reactor 3 whose increase in current is relatively steep and a charging current to the capacitor 5a or 5b whose increase in current is relatively slow can be used, these are used together. Various current waveforms can be obtained by combining with changing the circuit constant. As a result, a higher power factor can be obtained.

【0052】さらに発生ノイズが小さくフィルタ回路及
びスイッチング素子4a、4bにおける損失の増加を抑
えることができるので、低損失な電源装置を提供するこ
とができる。
Further, since the generated noise is small and the increase in the loss in the filter circuit and the switching elements 4a and 4b can be suppressed, a low-loss power supply device can be provided.

【0053】尚、本実施形態では2つのスイッチング素
子4a、4bにそれぞれ2つ及び1つのパルス信号を半
周期ごと交互に出力する出力パターンを説明したが、出
力パタ−ンはこれに限られることはない。
In this embodiment, an output pattern in which two and one pulse signals are alternately output to the two switching elements 4a and 4b every half cycle has been described. However, the output pattern is not limited to this. There is no.

【0054】(実施の形態3)図6は、本発明に係る電
源装置のさらに他の実施形態における電源電圧、入力電
流、各コンデンサの両端電圧の波形(以下「主要波形」
という。)及びパルス信号の波形を示した図である。図
7はこの電源装置における電流経路の変化の態様を示し
た図である。以下電源電圧の正の半周期を5つの期間に
分け、各期間の動作について図3、図6及び図7を用い
て詳細に説明する。尚、以下の説明において「Va」、
「Vb」はそれぞれコンデンサ5a、5bの両端電圧、
「Vdc」は平滑コンデンサ8の両端電圧を示す。
(Embodiment 3) FIG. 6 is a waveform diagram of a power supply voltage, an input current, and a voltage across each capacitor (hereinafter referred to as a "main waveform") in still another embodiment of the power supply device according to the present invention.
That. 3) and the waveforms of the pulse signals. FIG. 7 is a diagram showing an aspect of a change in a current path in the power supply device. Hereinafter, the positive half cycle of the power supply voltage is divided into five periods, and the operation in each period will be described in detail with reference to FIGS. 3, 6, and 7. FIG. In the following description, “Va”,
"Vb" is the voltage across the capacitors 5a and 5b,
“Vdc” indicates a voltage across the smoothing capacitor 8.

【0055】期間:交流電源1の電圧Vinのゼロクロ
ス点に同期してパルス信号制御部22は2つのスイッチ
ング素子4a、4bのうちの何れか一方を所定時間オン
状態にするためのパルス信号を出力する。図6の例では
スイッチング素子4aをオン状態にするパルス信号Pa
が出力される。この時、交流電源1からみた負荷9側の
電圧はコンデンサ5bの両端電圧Vbに等しくなり、平
滑コンデンサ8の両端電圧Vdcの大凡1/2の値とな
る。しかしこの期間では電源電圧Vinはコンデンサ5b
の両端電圧Vbよりも低く交流電源1から負荷側への電
流導通は無く入力電流Iinは流れない。 期間:電源電圧Vinはコンデンサ5bの両端電圧Vb
よりも大きくなるために図7(a)に示す電流径路を通
りコンデンサ5bへの充電電流が流れ始め、パルス信号
のオン状態が終了するまで電流は増加し、それと共にコ
ンデンサ5bの両端電圧Vbは上昇する。 期間:2つのスイッチング素子4a、4bは共にオフ
状態であり、交流電源1から見た負荷側の電圧は平滑コ
ンデンサ8の両端電圧Vdcと等しくなる。この時、電源
電圧VinはVdcよりも小さいが、リアクトル3に蓄積さ
れたエネルギ−により入力電流Iinは減少するものの流
れ続ける。 期間:電源電圧Vinが平滑コンデンサ8の両端電圧V
dcよりも大きくなり、この間、平滑コンデンサ8を充電
すべく図7(c)の電流径路で入力電流Iinが流れる。 期間:平滑コンデンサ8への充電は終了しており、こ
の間入力電流Iinは流れない。
Period: The pulse signal control unit 22 outputs a pulse signal for turning on one of the two switching elements 4a and 4b for a predetermined time in synchronization with the zero crossing point of the voltage Vin of the AC power supply 1. I do. In the example of FIG. 6, the pulse signal Pa for turning on the switching element 4a
Is output. At this time, the voltage on the load 9 side as viewed from the AC power supply 1 is equal to the voltage Vb across the capacitor 5b, and is approximately 2 of the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8. However, during this period, the power supply voltage Vin is
, The current does not flow from the AC power supply 1 to the load side, and the input current Iin does not flow. Period: Power supply voltage Vin is voltage Vb across capacitor 5b
7A, the charging current to the capacitor 5b starts flowing through the current path shown in FIG. 7A, and the current increases until the ON state of the pulse signal ends. At the same time, the voltage Vb across the capacitor 5b becomes To rise. Period: The two switching elements 4a and 4b are both off, and the voltage on the load side as viewed from the AC power supply 1 becomes equal to the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8. At this time, the power supply voltage Vin is smaller than Vdc, but the input current Iin decreases due to the energy stored in the reactor 3, but continues to flow. Period: Power supply voltage Vin is voltage V across smoothing capacitor 8
During this time, the input current Iin flows through the current path shown in FIG. 7C to charge the smoothing capacitor 8. Period: The charging of the smoothing capacitor 8 has been completed, and the input current Iin does not flow during this period.

【0056】以上のように、期間から期間の動作を
行うことにより、従来よりも入力電流の立ち上がりを早
めることができ導通角の広い電流波形を得ることができ
る。
As described above, by performing the operation from the period to the period, the rise of the input current can be accelerated as compared with the related art, and a current waveform having a wide conduction angle can be obtained.

【0057】また交流電源1の負の半周期においてはパ
ルス信号制御部22はスイッチング素子4bを所定時間
オン状態にするパルス信号Pbを出力する。この時交流
電源1から見た負荷側の電圧はコンデンサ5aの両端電
圧Vaと等しくなり、既に説明した交流電源1の正の半
周期と同様に、電源電圧VinがVaより大きくなる点か
ら図7(b)の電流径路でコンデンサ5aへの充電電流
が流れ始める。以降交流電源1の正の半周期と同様な動
作をおこない入力電流の立ち上がりを早め導通角の広い
電流波形を得ることができる。
In the negative half cycle of the AC power supply 1, the pulse signal control section 22 outputs a pulse signal Pb for turning on the switching element 4b for a predetermined time. At this time, the voltage on the load side as viewed from the AC power supply 1 becomes equal to the voltage Va across the capacitor 5a, and the power supply voltage Vin becomes larger than Va, as in the positive half cycle of the AC power supply 1 already described. The charging current to the capacitor 5a starts to flow in the current path of (b). Thereafter, the same operation as in the positive half cycle of the AC power supply 1 is performed, whereby the rise of the input current is advanced, and a current waveform having a wide conduction angle can be obtained.

【0058】以上の動作を交流電源1の一周期ごとに繰
り返すことで十分に高い力率を得て入力電流に含まれる
高調波成分を低減させることができる。
By repeating the above operation for each cycle of the AC power supply 1, a sufficiently high power factor can be obtained and the harmonic components contained in the input current can be reduced.

【0059】以上のように、本実施形態の電源装置によ
れば、簡単な構成で、電源電圧の半周期において1回の
パルス信号出力という非常に簡単な制御により入力電流
に含まれる高調波成分の抑制を実現させることができ、
発生ノイズが小さくフィルタ回路及びスイッチング素子
4a、4bにおける損失の増加を抑えて低損失な電源装
置を提供することができる。
As described above, according to the power supply device of the present embodiment, the harmonic components included in the input current can be controlled by a very simple control of outputting a single pulse signal in a half cycle of the power supply voltage with a simple configuration. Can be suppressed,
It is possible to provide a low-loss power supply device in which noise generated is small and increase in loss in the filter circuit and the switching elements 4a and 4b is suppressed.

【0060】また、本電源装置を空気調和機等の機器に
用いた場合において、交流電源1が200Vである場
合、スイッチング素子4a又は4bがオン状態の時リア
クトル3に印加される電圧はコンデンサ5a、5bの両
端電圧Va、Vbの分だけ緩和されるため、図33に示
す従来の電源装置よりもリアクトル3を大幅に小型化す
ることができる。この結果、機器全体の小型化を図るこ
とができると共にリアクトル3での損失を低減させるこ
とができるため機器の低損失化を達成することができる
ため、特に有効である。
When the present power supply device is used in an apparatus such as an air conditioner, when the AC power supply 1 is 200 V, the voltage applied to the reactor 3 when the switching element 4a or 4b is in the ON state is a capacitor 5a. , 5b are alleviated by the voltages Va and Vb, so that the size of the reactor 3 can be significantly reduced as compared with the conventional power supply device shown in FIG. As a result, the size of the entire device can be reduced, and the loss in the reactor 3 can be reduced. Therefore, the loss of the device can be reduced, which is particularly effective.

【0061】(実施の形態4)図8は、本発明に係る電
源装置のさらに他の実施形態におけるパルス信号及び主
要波形を示した図である。以下、電源電圧の正の半周期
を3つの期間に分け、各期間の動作について図3、図7
及び図8を用いて詳細に説明する。
(Embodiment 4) FIG. 8 is a diagram showing pulse signals and main waveforms in still another embodiment of the power supply device according to the present invention. Hereinafter, the positive half cycle of the power supply voltage is divided into three periods, and the operation in each period is shown in FIGS.
This will be described in detail with reference to FIG.

【0062】期間:交流電源1の電圧Vinのゼロクロ
ス点に同期してパルス信号制御部22は2つのスイッチ
ング素子4a、4bそれぞれに、異なる所定時間の間、
オン状態にすべく異なるパルス幅を持つパルス信号を出
力する。図8の例ではまず交流電源1のゼロクロス点検
出に同期して、スイッチング素子4bを比較的短い期間
オン状態にするパルス信号Pb、またスイッチング素子
4aをスイッチング素子4bよりも長く交流電源1の半
周期と同等或いはそれより短い期間オン状態にするパル
ス信号Paが出力される。この結果、期間では2つの
スイッチング素子4a、4bは共にオン状態となるため
整流回路2、リアクトル3及びスイッチング素子4a、
4bを介して図7(d)に示す電流径路で交流電源1を
短絡する電流が流れる。 期間:スイッチング素子4bはオフ状態となり、交流
電源1から見た負荷側の電圧はコンデンサ5bの両端電
圧Vbと等しくなる。この時、電源電圧VinはVbより
も大きいため図7(a)に示す電流径路でリアクトル3
を介してコンデンサ5bへ充電電流が流れる。 期間:コンデンサ5bへの充電は終了しており、この
間入力電流Iinは流れない。
Period: In synchronization with the zero crossing point of the voltage Vin of the AC power supply 1, the pulse signal control unit 22 applies the two switching elements 4a and 4b to the switching elements 4a and 4b for different predetermined times.
A pulse signal having a different pulse width is output to turn on. In the example of FIG. 8, first, in synchronization with the detection of the zero-cross point of the AC power supply 1, a pulse signal Pb for turning on the switching element 4b for a relatively short period of time, and the switching element 4a is longer than the switching element 4b and is a half of the AC power supply 1 A pulse signal Pa that is turned on for a period equal to or shorter than the cycle is output. As a result, during the period, the two switching elements 4a and 4b are both turned on, so that the rectifier circuit 2, the reactor 3, and the switching element 4a,
A current for short-circuiting the AC power supply 1 flows through the current path shown in FIG. Period: The switching element 4b is turned off, and the voltage on the load side as viewed from the AC power supply 1 becomes equal to the voltage Vb across the capacitor 5b. At this time, since the power supply voltage Vin is higher than Vb, the reactor 3 is connected along the current path shown in FIG.
, A charging current flows to the capacitor 5b. Period: The charging of the capacitor 5b has been completed, and the input current Iin does not flow during this period.

【0063】以上のように期間から期間の動作を行
うことにより、実施の形態3と同様に従来の電源装置よ
りも入力電流の立ち上がりを早めることができるので、
導通角の広い電流波形を得ることができる。
By performing the operation from period to period as described above, the rise of the input current can be made faster than in the conventional power supply device as in the third embodiment.
A current waveform having a wide conduction angle can be obtained.

【0064】また交流電源1の負の半周期においてはパ
ルス信号制御部22はゼロクロス検出後、交流電源1の
正の半周期とは逆にスイッチング素子4aを比較的短い
期間オン状態にするパルス信号Pa、またスイッチング
素子4bをスイッチング素子4aよりも長く交流電源1
の半周期と同等或いはそれより短い期間オン状態にする
パルス信号Pbを出力する。この負の半周期においても
正の半周期と同様の動作が行われ、従来よりも入力電流
の立ち上がりを早めて導通角の広い入力電流波形を得る
ことができる。
In the negative half cycle of the AC power supply 1, the pulse signal control unit 22 detects the zero-cross, and turns on the switching element 4a for a relatively short period of time, contrary to the positive half cycle of the AC power supply 1. Pa and the switching element 4b is longer than the switching element 4a.
, A pulse signal Pb that is turned on for a period equal to or shorter than the half cycle of the pulse signal is output. In this negative half cycle, the same operation as in the positive half cycle is performed, and the input current waveform having a wider conduction angle can be obtained by accelerating the rise of the input current as compared with the related art.

【0065】以上の動作を交流電源1の一周期ごとに繰
り返すことで十分に高い力率を得て入力電流に含まれる
高調波成分を低減させることができる。
By repeating the above operation for each cycle of the AC power supply 1, a sufficiently high power factor can be obtained and the harmonic component contained in the input current can be reduced.

【0066】また本実施形態の電源装置では期間にお
いて図7(d)の電流径路を通りリアクトル3を介した
短絡電流によってリアクトル3へエネルギ−が蓄積され
ると共に、期間において図7(a)或いは(b)の電
流径路を通るコンデンサ5b或いは5aへの充電電流に
よって、コンデンサ5a、5bへエネルギ−が蓄積され
る。このため本実施形態の電源装置では高い力率を得る
ことができると共に、交流電源1の電圧Vinよりも十分
に大きな出力電圧Vdcを得ることができ、倍電圧整流に
より得られる電圧よりもさらに高い出力電圧を得ること
ができる。
In the power supply device of the present embodiment, energy is accumulated in the reactor 3 by a short-circuit current passing through the current path of FIG. 7D and passing through the reactor 3 during the period. Energy is accumulated in the capacitors 5a and 5b by the charging current to the capacitor 5b or 5a passing through the current path (b). Therefore, in the power supply device of the present embodiment, a high power factor can be obtained, and an output voltage Vdc sufficiently higher than the voltage Vin of the AC power supply 1 can be obtained, which is higher than the voltage obtained by voltage doubler rectification. Output voltage can be obtained.

【0067】以上のように、本実施形態の電源装置によ
れば、電源電圧の半周期において2つのスイッチング素
子4a、4bそれぞれに、異なるパルス幅を持つパルス
信号を1回出力するという非常に簡単な制御により電流
導通角を拡大することができるので、十分に高い力率を
得ることができる。
As described above, according to the power supply device of the present embodiment, a pulse signal having a different pulse width is output once to each of the two switching elements 4a and 4b in a half cycle of the power supply voltage. Since the current conduction angle can be increased by appropriate control, a sufficiently high power factor can be obtained.

【0068】さらに発生ノイズが小さくフィルタ回路及
びスイッチング素子4a、4bにおける損失の増加を抑
えることができるため、低損失化を実現することができ
る。しかも出力電圧を倍電圧整流により得られる電圧よ
りもさらに大きく昇圧させることができるため、高い直
流電圧を必要とする負荷にも対応できる電源装置を提供
することができる。
Further, since the generated noise is small and the increase in the loss in the filter circuit and the switching elements 4a and 4b can be suppressed, the loss can be reduced. Moreover, since the output voltage can be boosted even more than the voltage obtained by voltage doubler rectification, a power supply device that can cope with a load requiring a high DC voltage can be provided.

【0069】また実施の形態3に示す発明の電源装置に
おいて、図9に示すようにスイッチング素子を交流電源
1の半周期よりもさらに広い期間オンさせるパルス信号
を生成して、このパルス信号を交流電源1の半周期ごと
に交互に切替えて出力することにより、本発明の電源装
置と同様の動作を行うことができ、同等の効果を得るこ
とができる。
In the power supply device according to the third embodiment, as shown in FIG. 9, a pulse signal for turning on the switching element for a period longer than a half cycle of the AC power supply 1 is generated, and this pulse signal is converted to an AC signal. By alternately switching and outputting the output every half cycle of the power supply 1, the same operation as the power supply device of the present invention can be performed, and the same effect can be obtained.

【0070】また、本発明の電源装置においてパルス幅
の異なる2つのパルス信号Pa、Pbのパルス幅を電源
電圧の半周期を越えない範囲で制御することにより、高
い力率改善効果を得ながら電源装置の出力電圧値を幅広
い範囲で制御させることができる。
Further, in the power supply device of the present invention, by controlling the pulse widths of the two pulse signals Pa and Pb having different pulse widths within a range not exceeding a half cycle of the power supply voltage, the power supply can be obtained with a high power factor improving effect. The output voltage value of the device can be controlled in a wide range.

【0071】(実施の形態5)図10は、本発明に係る
電源装置のさらに他の実施形態におけるパルス信号及び
主要波形を示した図である。以下本実施形態について図
3、図7及び図10を用いて詳細に説明する。
(Embodiment 5) FIG. 10 is a diagram showing pulse signals and main waveforms in still another embodiment of the power supply device according to the present invention. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3, 7, and 10. FIG.

【0072】図10に示す例では、ゼロクロス検出部2
1からのゼロクロス検出信号に同期して2つのスイッチ
ング素子4a、4b双方に同じパルス幅のパルス信号P
a、Pbを同時に出力している。この結果スイッチング
素子4a、4bが共にオン状態の時、整流回路2、リア
クトル3及びスイッチング素子4a、4bを介して図7
(d)の電流径路で短絡電流が流れるため、本来電流導
通の無い交流電源1のゼロクロス点付近においても入力
電流Iinを流すことができる。このため入力電流Iinを
ゼロクロス点に同期させて立ち上げることができるの
で、電流導通角を大きく広げて十分に高い力率を得るこ
とができ、入力電流Iinに含まれる高調波成分を低減さ
せることができる。
In the example shown in FIG.
1 and a pulse signal P having the same pulse width is applied to both of the two switching elements 4a and 4b in synchronization with the zero-crossing detection signal.
a and Pb are output simultaneously. As a result, when both the switching elements 4a and 4b are in the ON state, the rectifier circuit 2, the reactor 3, and the switching elements 4a and 4b
Since the short-circuit current flows in the current path (d), the input current Iin can flow even near the zero-cross point of the AC power supply 1 where there is no current conduction. For this reason, the input current Iin can be started in synchronization with the zero-cross point, so that the current conduction angle can be greatly widened to obtain a sufficiently high power factor, and the harmonic component contained in the input current Iin can be reduced. Can be.

【0073】従って図3、図7及び図10からわかるよ
うに本実施形態の電源装置によれば、電源電圧の半周期
において2つのスイッチング素子4a、4bを同時にオ
ン状態にするという簡単な制御により電流導通角を拡大
することができるので、十分に高い力率を得ることがで
きる。これにより、入力電流に含まれる高調波成分を大
幅に低減させることができる。
Therefore, as can be seen from FIGS. 3, 7, and 10, according to the power supply device of the present embodiment, the simple control that the two switching elements 4a and 4b are simultaneously turned on in a half cycle of the power supply voltage is achieved. Since the current conduction angle can be increased, a sufficiently high power factor can be obtained. As a result, harmonic components included in the input current can be significantly reduced.

【0074】さらに発生ノイズが小さくフィルタ回路及
びスイッチング素子4a、4bにおける損失の増加を抑
えて低損失であるとともに、リアクトル3を介した短絡
電流によりリアクトル3へエネルギ−を蓄積することが
でき、出力電圧Vdcを昇圧させることができる。
Further, the noise generated is small and the loss in the filter circuit and the switching elements 4a and 4b is suppressed from increasing, so that the loss is low. In addition, energy can be stored in the reactor 3 by the short-circuit current flowing through the reactor 3, and the output can be reduced. The voltage Vdc can be increased.

【0075】また、本実施形態における回路構成ではス
イッチング素子4a、4bが直列に接続されているた
め、各スイッチング素子4a、4bに印加される電圧
は、図33に示す従来例と比べて半分となる。このため
各スイッチング素子4a、4bは耐圧の小さいものを用
いることができるようになるため、個々の部品の小型化
を達成することができる。この結果、装置全体の小型化
を達成することができる。
Since the switching elements 4a and 4b are connected in series in the circuit configuration of the present embodiment, the voltage applied to each of the switching elements 4a and 4b is half that of the conventional example shown in FIG. Become. For this reason, since each of the switching elements 4a and 4b can use the one with a small withstand voltage, the miniaturization of each component can be achieved. As a result, downsizing of the entire device can be achieved.

【0076】さらに各スイッチング素子4a、4bに印
加される電圧が図33の従来例の半分であるため各スイ
ッチング素子4a、4bにおけるスイッチング損失をさ
らに低減させることができるため、特に入力電流が小さ
い低負荷時には装置をより低損失化させることができ
る。尚、この効果は本発明の実施形態に限るものではな
く、他の発明の電源装置の実施形態においても同様の効
果を得ることができる。
Further, since the voltage applied to each of switching elements 4a and 4b is half that of the conventional example shown in FIG. 33, the switching loss in each of switching elements 4a and 4b can be further reduced. At the time of load, the loss of the device can be further reduced. Note that this effect is not limited to the embodiment of the present invention, and the same effect can be obtained in the embodiment of the power supply device of another invention.

【0077】(実施の形態6)図11は、本発明に係る
電源装置のさらに他の実施形態を示す回路構成図であ
る。図11において、電源装置は、図3に示す回路構成
において、ゼロクロス検出部21からのゼロクロス検出
信号を受け、受けたゼロクロス検出信号を所定時間だけ
遅延させたゼロクロス遅延信号をパルス信号制御部22
に出力する検出信号遅延部24をさらに備える。検出信
号遅延部24は、コンデンサと抵抗による充電時定数を
利用した遅延回路やタイマ機能を有するIC或いはマイ
コン等により構成される。
(Embodiment 6) FIG. 11 is a circuit configuration diagram showing still another embodiment of the power supply device according to the present invention. 11, in the circuit configuration shown in FIG. 3, the power supply device receives a zero-crossing detection signal from the zero-crossing detecting unit 21 and delays the received zero-crossing detecting signal by a predetermined time to generate a zero-crossing delay signal.
Further provided with a detection signal delay unit 24 for outputting the detection signal. The detection signal delay unit 24 is configured by a delay circuit using a charging time constant by a capacitor and a resistor, an IC or a microcomputer having a timer function, or the like.

【0078】以下、図11に示す電源装置について説明
する。パルス信号制御部22は検出信号遅延部24より
得られるゼロクロス点よりも所定時間遅延されたゼロク
ロス遅延信号を受けてスイッチング素子4a、4bのう
ち少なくとも1つを所定時間オン状態にすべくパルス信
号を出力する。
Hereinafter, the power supply device shown in FIG. 11 will be described. The pulse signal control unit 22 receives the zero-cross delay signal delayed by a predetermined time from the zero-cross point obtained from the detection signal delay unit 24, and changes the pulse signal to turn on at least one of the switching elements 4a and 4b for a predetermined time. Output.

【0079】図12に本実施形態の電源装置におけるパ
ルス信号及び主要波形図を示す。図12の例では、交流
電源1の正の半周期においてはパルス信号Paによりス
イッチング素子4aを半周期の後半位相の一部でオンさ
せ、負の半周期においてはパルス信号Pbによりスイッ
チング素子4bを半周期の後半位相の一部でオンさせて
いる。
FIG. 12 shows a pulse signal and a main waveform diagram in the power supply device of the present embodiment. In the example of FIG. 12, in the positive half cycle of the AC power supply 1, the switching element 4a is turned on by a part of the second half phase of the half cycle by the pulse signal Pa, and in the negative half cycle, the switching element 4b is turned on by the pulse signal Pb. It is turned on in a part of the latter half phase of the half cycle.

【0080】図12の入力電流波形Iinからわかるよう
にパルス信号を遅延させることにより入力電流の後半位
相部分においても電源電圧の半周期ごとに同じタイミン
グでパルス信号を出力させることができるので、コンデ
ンサ5a、5bへ充電電流が流れて電流導通角を広げる
ことができる。
As can be seen from the input current waveform Iin in FIG. 12, by delaying the pulse signal, the pulse signal can be output at the same timing every half cycle of the power supply voltage even in the latter half phase portion of the input current. The charging current flows to 5a and 5b, and the current conduction angle can be widened.

【0081】従って本実施形態の電源装置によれば、パ
ルス信号を交流電源1のゼロクロス点から所定時間遅延
させることにより、半周期の任意の位相区間において入
力電流を流すことができるため、本来電流導通の無い期
間にパルス信号を出力することで電流導通角を大幅に拡
大させることができ、高い力率を得ることができるため
特に有効である。しかも低ノイズであり、フィルタ回路
を簡略化できると共にスイッチング手段での損失が小さ
いため、低損失で構成が簡単な電源装置を提供すること
ができる。さらに上記の実施形態におけるパルス信号制
御と組み合わせることによって電流導通角を一層広げる
ことができるので、力率を大幅に改善させることがで
き、高調波成分をより一層抑制させることができる。
Therefore, according to the power supply device of this embodiment, the input current can flow in an arbitrary half-cycle phase section by delaying the pulse signal from the zero-cross point of the AC power supply 1 for a predetermined time. Outputting a pulse signal during a non-conduction period can greatly increase the current conduction angle, and is particularly effective because a high power factor can be obtained. In addition, a low-noise, simple configuration power supply device can be provided because the noise is low, the filter circuit can be simplified, and the loss in the switching means is small. Further, by combining with the pulse signal control in the above embodiment, the current conduction angle can be further widened, so that the power factor can be greatly improved and the harmonic components can be further suppressed.

【0082】(実施の形態7)図13は、本発明に係る
電源装置のさらに他の実施形態を示す回路構成図であ
る。図13において、電源装置は、図3に示す回路構成
に加え、交流電源1の電圧値を検出する電源電圧検出部
25を備える。電源電圧検出部25は、抵抗等や、絶縁
が必要な場合はトランス等を用いて構成され、交流電圧
値Vin或いは整流回路2の出力脈流電圧の電圧値|Vin
|等を検出する。以下、本実施形態の電源装置について
図13を用いて詳細に説明する。
(Embodiment 7) FIG. 13 is a circuit diagram showing still another embodiment of the power supply device according to the present invention. 13, the power supply device includes a power supply voltage detection unit 25 that detects a voltage value of the AC power supply 1 in addition to the circuit configuration illustrated in FIG. The power supply voltage detection unit 25 is configured using a resistor or the like or a transformer if insulation is necessary, and the AC voltage value Vin or the voltage value | Vin of the output pulsating voltage of the rectifier circuit 2 is used.
| Etc. are detected. Hereinafter, the power supply device of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.

【0083】パルス信号制御部22は電源電圧検出部2
5から得られた電源電圧の値を受け、その値が所定値に
達したことに同期して、スイッチング素子4a、4bの
うち少なくとも1つを所定時間オン状態にさせるパルス
信号を出力する。この結果、交流電源1の半周期ごとに
おいて毎回同じタイミングでパルス信号を出力すること
ができるため、交流電源1の毎周期において正確に電流
導通角を拡大させることができる。従って、高い力率を
得ることができるため、より正確に高調波成分の抑制を
行うことができる。これにより、信頼性の高い電源装置
を得ることができる。
The pulse signal control section 22 is connected to the power supply voltage detection section 2
5 and outputs a pulse signal for turning on at least one of the switching elements 4a and 4b for a predetermined time in synchronism with the fact that the value has reached a predetermined value. As a result, a pulse signal can be output at the same timing every time in each half cycle of the AC power supply 1, so that the current conduction angle can be accurately increased in each cycle of the AC power supply 1. Therefore, since a high power factor can be obtained, harmonic components can be more accurately suppressed. Thereby, a highly reliable power supply device can be obtained.

【0084】従って本発明の電源装置によればゼロクロ
ス検出部21より検出されるゼロクロス点の代わりに、
電源電圧検出部25から得られる交流電源1の電圧値が
所定値に達したことを基にパルス信号を出力する制御を
行うことにより、上記実施形態2から実施形態6と同等
の効果を得ることができる。また通常、交流電源1の電
圧値が変動した場合にはその増減に応じて出力電圧Vdc
の値も増減するが、本電源装置では、交流電源1の電圧
値を決められた所定値と比較するために電源電圧の変動
が生じた場合、自動的にパルス信号の出力タイミングが
変化する。
Therefore, according to the power supply device of the present invention, instead of the zero cross point detected by the zero cross detection unit 21,
By performing control to output a pulse signal based on the fact that the voltage value of the AC power supply 1 obtained from the power supply voltage detection unit 25 has reached a predetermined value, it is possible to obtain the same effect as in the second to sixth embodiments. Can be. Normally, when the voltage value of the AC power supply 1 fluctuates, the output voltage Vdc
However, in the present power supply device, when the power supply voltage fluctuates to compare the voltage value of the AC power supply 1 with a predetermined value, the output timing of the pulse signal automatically changes.

【0085】即ち、電源電圧が増加するとパルス信号の
出力タイミングは早まるために、通常よりも電源電圧が
小さい時にスイッチング素子4a、4bがオン状態にな
る。この結果、リアクトル3或いはコンデンサ5a、5
bへのエネルギ−蓄積量は減少するため、出力電圧Vdc
は減少する方向になる。逆に、電源電圧が低下するとパ
ルス信号の出力タイミングは遅れるために、通常よりも
電源電圧が大きい時にスイッチング素子4a、4bがオ
ン状態になる。この結果、リアクトル3或いはコンデン
サ5a、5bへのエネルギ−蓄積量は増加するため、出
力電圧Vdcは増加する方向になる。従って本実施形態の
電源装置では、小さい電源電圧変動であれば出力電圧を
ほぼ一定に保つことができ、外乱に強いという効果を有
する。
That is, since the output timing of the pulse signal is advanced when the power supply voltage increases, the switching elements 4a and 4b are turned on when the power supply voltage is lower than usual. As a result, the reactor 3 or the capacitors 5a, 5a
b, the output voltage Vdc
Is decreasing. Conversely, when the power supply voltage decreases, the output timing of the pulse signal is delayed, so that when the power supply voltage is higher than usual, the switching elements 4a and 4b are turned on. As a result, the amount of energy stored in the reactor 3 or the capacitors 5a and 5b increases, so that the output voltage Vdc tends to increase. Therefore, in the power supply device of the present embodiment, the output voltage can be kept substantially constant with a small fluctuation of the power supply voltage, and there is an effect that the power supply device is strong against disturbance.

【0086】(実施の形態8)図14は、本発明に係る
電源装置のさらに他の実施形態を示す回路構成図であ
る。図14において、電源装置は、図13に示す回路構
成に加えて、平滑コンデンサ8の両端電圧Vdcを検出す
る直流電圧検出部26をさらに備えている。直流電圧検
出部26は、簡単には抵抗等により構成される。直流電
圧検出部26の出力はA/D変換器を用いてマイコン等
により取込まれる。なお、直流電圧検出部26は電源装
置の出力電圧すなわち負荷に供給する電圧を検出するこ
とを目的としているため、平滑コンデンサ8を有しない
回路構成においては、平滑コンデンサ8の両端電圧Vdc
のかわりに力率改善回路7の出力電圧を検出するように
してもよい。また、図15は本実施形態の電源装置にお
けるパルス信号及び主要波形図である。
(Embodiment 8) FIG. 14 is a circuit configuration diagram showing still another embodiment of the power supply device according to the present invention. 14, the power supply device further includes a DC voltage detection unit 26 that detects a voltage Vdc across the smoothing capacitor 8 in addition to the circuit configuration illustrated in FIG. The DC voltage detector 26 is simply composed of a resistor or the like. The output of the DC voltage detector 26 is taken in by a microcomputer or the like using an A / D converter. Since the DC voltage detection unit 26 aims to detect the output voltage of the power supply device, that is, the voltage supplied to the load, in a circuit configuration having no smoothing capacitor 8, the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8 is used.
Instead, the output voltage of the power factor improvement circuit 7 may be detected. FIG. 15 is a diagram showing pulse signals and main waveforms in the power supply device of the present embodiment.

【0087】以下電源電圧の正の半周期を4つの期間に
分け、各期間の動作について図7、図14及び図15を
用いて詳細に説明する。
Hereinafter, the positive half cycle of the power supply voltage is divided into four periods, and the operation in each period will be described in detail with reference to FIGS. 7, 14 and 15.

【0088】期間:交流電源1の電圧Vinのゼロクロ
ス点に同期してパルス信号制御部22は2つのスイッチ
ング素子4a、4bのうち何れか一方を交流電源1の電
圧値Vinが平滑コンデンサ8の両端電圧Vdc以上の値に
なるまでオン状態にするパルス信号を出力する。図15
の例では正の半周期においてスイッチング素子4aをオ
ン状態にすべくパルス信号Paが出力される。この時、
交流電源1からみた負荷側の電圧はコンデンサ5bの両
端電圧Vbに等しくなり、平滑コンデンサ8の両端電圧
Vdcの大凡1/2の値となる。しかしこの期間では電源
電圧Vinはコンデンサ5bの両端電圧Vbよりも低く交
流電源1から負荷側への電流導通は無い。 期間:電源電圧Vinはコンデンサ5bの両端電圧Vb
よりも大きくなるために図7(a)に示す電流径路を通
りコンデンサ5bへの充電電流が流れ始め、パルス信号
のオン状態が終了するまで電流は増加する。またその
間、電源電圧Vinは上昇し、やがて平滑コンデンサ8の
両端電圧Vdcと等しくなる。このときスイッチング素子
4aはオフ状態となる。この動作はパルス信号制御部2
2において電源電圧検出部25から得られる電源電圧値
が、直流電圧検出部26から得られる直流電圧値、即ち
平滑コンデンサ8の両端電圧Vdc以上になることを検出
することにより行われる。 期間:2つのスイッチング素子4a、4bは共にオフ
状態であり交流電源1から見た負荷側の電圧は平滑コン
デンサ8の両端電圧Vdcと等しくなる。この時、電源電
圧VinはVdcと等しく、この後電源電圧Vinの増加とと
もに平滑コンデンサ8を充電すべく図7(c)に示す電
流径路を通り入力電流Iinが流れる。 期間:平滑コンデンサ8への充電は終了しており、こ
の間電流は流れず非導通となる。
Period: In synchronization with the zero crossing point of the voltage Vin of the AC power supply 1, the pulse signal control unit 22 causes one of the two switching elements 4a and 4b to switch the voltage value Vin of the AC power supply 1 to both ends of the smoothing capacitor 8. A pulse signal to be turned on until a value equal to or higher than the voltage Vdc is output. FIG.
In the example, a pulse signal Pa is output to turn on the switching element 4a in the positive half cycle. At this time,
The voltage on the load side as viewed from the AC power supply 1 is equal to the voltage Vb across the capacitor 5b, and is approximately の of the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8. However, during this period, the power supply voltage Vin is lower than the voltage Vb across the capacitor 5b, and there is no current conduction from the AC power supply 1 to the load side. Period: Power supply voltage Vin is voltage Vb across capacitor 5b
7A, the charging current to the capacitor 5b starts flowing through the current path shown in FIG. 7A, and the current increases until the ON state of the pulse signal ends. In the meantime, the power supply voltage Vin rises and eventually becomes equal to the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8. At this time, the switching element 4a is turned off. This operation is performed by the pulse signal control unit 2
In step 2, the detection is performed by detecting that the power supply voltage value obtained from the power supply voltage detection unit 25 is equal to or higher than the DC voltage value obtained from the DC voltage detection unit 26, that is, the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8. Period: The two switching elements 4a and 4b are both off, and the voltage on the load side as viewed from the AC power supply 1 becomes equal to the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8. At this time, the power supply voltage Vin is equal to Vdc, and thereafter, as the power supply voltage Vin increases, the input current Iin flows through the current path shown in FIG. Period: The charging of the smoothing capacitor 8 has been completed, and during this period, no current flows and the non-conductive state is established.

【0089】以上期間から期間の動作を行うことに
より、従来よりも入力電流Iinの立ち上がりを早めるこ
とができるので、導通角が広い電流波形を得ることがで
きるとともに、期間及び期間の切換わり時におい
て、実施の形態3の図6に示すような電流波形の尖りを
生じることなく、より滑らかな電流波形を得ることがで
きる。
By performing the operation from the period described above, the rise of the input current Iin can be advanced more than before, so that a current waveform with a wide conduction angle can be obtained and the period and the period are switched. Thus, a smoother current waveform can be obtained without causing a sharp current waveform as shown in FIG. 6 of the third embodiment.

【0090】また交流電源1の負の半周期においてはパ
ルス信号制御部22はスイッチング素子4bを交流電源
1の電圧値Vinが平滑コンデンサ8の両端電圧Vdc以上
の値になるまでオン状態にするパルス信号Pbを出力す
る。この場合も正の半周期と同様の動作を行うことで、
導通角が広く、尖りの無いより滑らかな電流波形を得る
ことができる。
In the negative half cycle of the AC power supply 1, the pulse signal control unit 22 turns on the switching element 4b until the voltage value Vin of the AC power supply 1 becomes equal to or higher than the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8. The signal Pb is output. Also in this case, by performing the same operation as the positive half cycle,
The conduction angle is wide, and a smoother current waveform without sharpness can be obtained.

【0091】以上の動作を交流電源1の1周期ごとに繰
り返すことにより、電流導通角を拡大するとともに電流
波形の尖りを無くすことができる。従って、非常に高い
力率を得ることができ、入力電流に含まれる高調波成分
をより一層減少させることができる。
By repeating the above operation for each cycle of the AC power supply 1, the current conduction angle can be increased and the sharpness of the current waveform can be eliminated. Therefore, a very high power factor can be obtained, and harmonic components included in the input current can be further reduced.

【0092】従って、本実施形態の電源装置によれば、
電源電圧の半周期において1回のパルス信号を出力する
という非常に簡単な制御により入力電流の導通角を拡大
することができる。さらにパルス信号をオン状態からオ
フ状態にするタイミングを常に最適化できるため、電流
波形の尖りを無くすことができる。この結果、滑らかな
電流波形を得ることができ、入力電流に含まれる高調波
成分を大幅に低減させることができる。
Therefore, according to the power supply device of the present embodiment,
The conduction angle of the input current can be increased by a very simple control of outputting one pulse signal in a half cycle of the power supply voltage. Further, since the timing of switching the pulse signal from the on state to the off state can be always optimized, the sharpness of the current waveform can be eliminated. As a result, a smooth current waveform can be obtained, and harmonic components included in the input current can be significantly reduced.

【0093】しかも、電源装置は低ノイズであり、フィ
ルタ回路を簡略化することができるとともに、スイッチ
ングが交流電源1の半周期に1回であるため、スイッチ
ング素子4a、4bでの損失が小さくでき、低損失化を
実現することができる。尚、実施の形態1から7に示す
電源装置においても、平滑コンデンサ8の電圧を検出
し、電源電圧Vinと平滑コンデンサの両端電圧Vdcとを
比較してパルス信号のタイミングを制御するという本実
施形態の思想を適応することができる。
Further, the power supply device has low noise, the filter circuit can be simplified, and the switching is performed once every half cycle of the AC power supply 1, so that the loss in the switching elements 4a and 4b can be reduced. , Low loss can be realized. It should be noted that also in the power supply devices according to the first to seventh embodiments, the voltage of the smoothing capacitor 8 is detected and the timing of the pulse signal is controlled by comparing the power supply voltage Vin with the voltage Vdc across the smoothing capacitor. The idea of can be adapted.

【0094】(実施の形態9)図16は、本発明に係る
電源装置のさらに他の実施形態を示す回路構成図であ
る。図16において、電源装置は、図3に示す回路構成
に加えて、平滑コンデンサ8の両端電圧Vdcを検出して
出力する直流電圧検出部26と、負荷の大きさを検出す
る負荷状態検出部27とをさらに備える。負荷状態検出
部27は、直流電圧検出部26から得られる平滑コンデ
ンサ8の両端電圧Vdcと、抵抗或いはカレントトランス
等により構成される負荷電流検出部71により得られる
負荷電流から負荷の大きさを演算する。パルス信号制御
部22は負荷状態検出部27及び直流電圧検出部26か
らの出力の読込みを行い、スイッチング素子4a、4b
を駆動するパルス信号を生成して出力する。
(Embodiment 9) FIG. 16 is a circuit diagram showing still another embodiment of the power supply device according to the present invention. In FIG. 16, in addition to the circuit configuration shown in FIG. 3, the power supply device includes a DC voltage detection unit 26 that detects and outputs a voltage Vdc across the smoothing capacitor 8, and a load state detection unit 27 that detects the size of the load. And further comprising: The load state detector 27 calculates the magnitude of the load from the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8 obtained from the DC voltage detector 26 and the load current obtained from the load current detector 71 composed of a resistor or a current transformer. I do. The pulse signal control unit 22 reads outputs from the load state detection unit 27 and the DC voltage detection unit 26, and switches the switching elements 4a and 4b.
And outputs a pulse signal for driving.

【0095】以下、この電源装置についてさらに詳細に
説明する。パルス信号制御部22は負荷状態検出部27
より得られる負荷の大きさに応じて、スイッチング素子
4a、4bをオン状態にすべく出力するパルス信号のパ
ルス幅を変化させる。例えば、実施の形態3の電源装置
におけるパルス幅の制御において、負荷状態検出部27
から得られる負荷の大きさに比例させてパルス幅を変化
させてもよい。また予め所定の負荷の大きさに対応させ
て、力率或いは効率を最大にすることができるパルス幅
を設定しておき、検出した負荷の大きさに応じて設定し
た所定のパルス幅を持つパルス信号を出力するようにし
てもよい。または、実施の形態4の電源装置において、
予め負荷の大きさに対応させて、出力電圧を所定の値に
するようにパルス幅を設定しておき、検出した負荷の大
きさに応じて設定した所定のパルス幅を持つパルス信号
を出力するようにしてもよい。特に、パルス信号制御部
22が直流電圧検出部26から平滑コンデンサ8の両端
電圧Vdcの値を検出することにより、所定の出力電圧が
得られているかを確認することができるので、より確実
に出力電圧を制御することができる。
Hereinafter, this power supply device will be described in more detail. The pulse signal control unit 22 includes a load state detection unit 27
The pulse width of the pulse signal output to turn on the switching elements 4a and 4b is changed according to the magnitude of the load obtained. For example, in controlling the pulse width in the power supply device according to the third embodiment, the load state detection unit 27
The pulse width may be changed in proportion to the magnitude of the load obtained from. In addition, a pulse width that can maximize the power factor or efficiency is set in advance in accordance with a predetermined load size, and a pulse having a predetermined pulse width set according to the detected load size is set. A signal may be output. Alternatively, in the power supply device according to the fourth embodiment,
A pulse width is set in advance so that the output voltage has a predetermined value in accordance with the size of the load, and a pulse signal having a predetermined pulse width set according to the detected size of the load is output. You may do so. In particular, since the pulse signal control unit 22 detects the value of the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8 from the DC voltage detection unit 26, it is possible to confirm whether or not a predetermined output voltage is obtained, so that the output is more reliably performed The voltage can be controlled.

【0096】本実施形態の電源装置は上記の実施形態に
示す電源装置と組合わせて用いることが可能であり、こ
れにより負荷全域において上記発明と同等の効果を得る
ことができる。従って本電源装置によれば、負荷の大き
さに比例させてパルス幅を変化させることにより、制御
を簡略化することができて負荷全域において十分に高い
力率を得ることができる。これにより簡単な制御によ
り、負荷全域において高調波を抑制させることができ
る。また、予め各負荷の大きさに対応させて、力率或い
は効率を最大にすることができるパルス幅を設定してお
き、検出した負荷の大きさに応じて設定した所定のパル
ス幅を持つパルス信号を出力することにより、負荷全域
において力率或いは効率を大幅に向上させることができ
る。これにより高調波成分を大幅に低減させることがで
きる。また、高調波の抑制と装置の低損失化を実現させ
ることもできる。さらに予め負荷の大きさに対応させ
て、出力電圧を所定の値にすることができるパルス幅を
設定しておき、検出した負荷の大きさに応じて設定した
所定のパルス幅を持つパルス信号を出力することによ
り、負荷全域において任意の出力電圧を得ることができ
る。これにより高調波成分の抑制と高出力化を実現させ
ることもできる。
The power supply device of the present embodiment can be used in combination with the power supply device of the above-described embodiment, whereby the same effects as those of the above-described invention can be obtained over the entire load. Therefore, according to the present power supply device, by changing the pulse width in proportion to the magnitude of the load, the control can be simplified, and a sufficiently high power factor can be obtained over the entire load. This makes it possible to suppress harmonics over the entire load area by simple control. In addition, a pulse width that can maximize the power factor or efficiency is set in advance in accordance with the size of each load, and a pulse having a predetermined pulse width set according to the detected load size is set. By outputting the signal, the power factor or efficiency can be greatly improved over the entire load. As a result, harmonic components can be significantly reduced. Also, it is possible to suppress harmonics and reduce the loss of the device. Furthermore, a pulse width that can set the output voltage to a predetermined value is set in advance in accordance with the size of the load, and a pulse signal having a predetermined pulse width set according to the detected size of the load is set. By outputting, an arbitrary output voltage can be obtained over the entire load. As a result, it is also possible to suppress harmonic components and increase output.

【0097】尚、本実施形態において負荷状態検出部2
7は、直流電圧検出部26から得られる平滑コンデンサ
8の両端電圧と、抵抗或いはカレントトランス等により
構成される負荷電流検出部71から得られる負荷電流か
ら負荷の大きさを演算しているが、本発明の電源装置に
おける負荷検出方法はこれに限るものではなく、検出方
法としては出力電圧、出力電流、入力電流及びスイッチ
ング手段に流れる電流等から演算することも可能であ
り、またこれらを組合わせて演算することによっても検
出することができる。
In this embodiment, the load state detector 2
7 calculates the size of the load from the voltage across the smoothing capacitor 8 obtained from the DC voltage detection unit 26 and the load current obtained from the load current detection unit 71 including a resistor or a current transformer. The load detection method in the power supply device of the present invention is not limited to this, and the detection method can be calculated from the output voltage, the output current, the input current, the current flowing through the switching means, and the like. It can also be detected by calculating

【0098】(実施の形態10)図17は、本発明に係
る電源装置のさらに他の実施形態を示す回路構成図であ
る。図17に示す電源装置においては、パルス信号制御
部22は負荷状態検出部27からの検出信号のみに基い
てパルス信号を出力する点が実施の形態9の電源装置と
異なる。
(Embodiment 10) FIG. 17 is a circuit diagram showing still another embodiment of the power supply device according to the present invention. The power supply device shown in FIG. 17 differs from the power supply device of the ninth embodiment in that pulse signal control section 22 outputs a pulse signal based only on a detection signal from load state detection section 27.

【0099】以下図17の電源装置についてさらに詳細
に説明する。パルス信号制御部22は負荷状態検出部2
7より得られる負荷の大きさに応じて、スイッチング素
子4a、4bをオン状態にすべく出力するパルス信号
を、上記の実施形態1から9に示す電源装置におけるパ
ルス信号の出力パターンの中の何れかを選択して出力す
る。
Hereinafter, the power supply device shown in FIG. 17 will be described in more detail. The pulse signal control unit 22 includes the load state detection unit 2
According to the magnitude of the load obtained from FIG. 7, the pulse signal output to turn on the switching elements 4a and 4b is set to any one of the pulse signal output patterns in the power supply device according to the first to ninth embodiments. Select and output.

【0100】また、図18は本実施形態の電源装置にお
いてパルス信号制御部22が出力するパルス信号及びそ
の時の主要波形図を示した図である。図18において、
「Pa1」、「Pa2」はスイッチング素子4aを駆動する
パルス信号、「Pb1」、「Pb2」はスイッチング素子4
bを駆動するパルス信号を示す。
FIG. 18 is a diagram showing a pulse signal output by the pulse signal control unit 22 and a main waveform diagram at that time in the power supply device of the present embodiment. In FIG.
"Pa1" and "Pa2" are pulse signals for driving the switching element 4a, "Pb1" and "Pb2" are the switching elements 4a.
b shows a pulse signal for driving b.

【0101】図17において、負荷状態検出部27によ
り検出される負荷の大きさWが所定値Y1以下である時
には、実施の形態3に示した出力パターンのパルス信号
が出力され、一方、負荷の大きさWが所定値Y1以上あ
る時には実施の形態4に示した出力パターンのパルス信
号が出力される。
In FIG. 17, when the magnitude W of the load detected by the load state detector 27 is equal to or smaller than the predetermined value Y1, a pulse signal having the output pattern shown in the third embodiment is output. When the magnitude W is equal to or larger than the predetermined value Y1, a pulse signal having the output pattern shown in the fourth embodiment is output.

【0102】即ち、W≦Y1ではパルス信号制御部22
は図18(a)に示すようなパルス信号Pa1、Pb1
を出力する。また、W≧Y1ではパルス信号制御部22
は図18(b)に示すようなパルス信号Pa2、Pb2
を出力する。
That is, if W ≦ Y1, the pulse signal control unit 22
Are pulse signals Pa1 and Pb1 as shown in FIG.
Is output. When W ≧ Y1, the pulse signal control unit 22
Are pulse signals Pa2 and Pb2 as shown in FIG.
Is output.

【0103】これにより、負荷Wが所定値Y1以下(W
≦Y1)の領域では高い力率を得るとともに、出力電圧
をおおよそ全波整流により得られる電圧にほぼ一定に保
つことができる。また、負荷Wが所定値Y1以上の領域
では高い力率を得るとともに、出力電圧を倍電圧整流に
より得られる電圧よりも大きな電圧値を得ることができ
る。この結果、負荷の大きさに応じて、出力電圧を変化
させることができるようになる。
Thus, the load W is equal to or less than the predetermined value Y1 (W
In the region of ≦ Y1), a high power factor can be obtained, and the output voltage can be kept almost constant at a voltage obtained by the full-wave rectification. In addition, in a region where the load W is equal to or more than the predetermined value Y1, a high power factor can be obtained, and a voltage value larger than a voltage obtained by doubling the output voltage can be obtained. As a result, the output voltage can be changed according to the size of the load.

【0104】また、W≧Y1の領域において実施の形態
9に示したように、負荷の大きさWに比例させてパルス
幅を広げることにより、出力電圧を全波整流により得ら
れる電圧値から倍電圧整流により得られる電圧よりさら
に大きな電圧値まで、徐々に変化させることができる。
Further, as shown in the ninth embodiment, in the region of W ≧ Y1, the pulse width is increased in proportion to the magnitude W of the load, so that the output voltage is doubled from the voltage value obtained by full-wave rectification. It can be gradually changed to a voltage value larger than the voltage obtained by the voltage rectification.

【0105】さらに、もう1つの所定値Y2を設定し、
負荷の大きさがY2以下ではパルス信号を共にオフにさ
せるようにしてもよい。即ち、W≦Y2ではパルス信号
制御部22はパルス信号を出力しない。一方、Y2≦W
≦Y1ではパルス信号制御部22は図18(a)に示す
ようなパルス信号Pa1、Pb1を出力する。さらに、
W≧Y1ではパルス信号制御部22は図1(b)に示す
ようなパルス信号Pa2、Pb2を出力する。
Further, another predetermined value Y2 is set,
When the magnitude of the load is equal to or less than Y2, both of the pulse signals may be turned off. That is, when W ≦ Y2, the pulse signal control unit 22 does not output a pulse signal. On the other hand, Y2 ≦ W
If ≦ Y1, the pulse signal control unit 22 outputs pulse signals Pa1 and Pb1 as shown in FIG. further,
When W ≧ Y1, the pulse signal control unit 22 outputs pulse signals Pa2 and Pb2 as shown in FIG.

【0106】これにより、上記実施形態において負荷の
大きさWがY2以下の領域ではスイッチング素子4a、
4bへの電流導通がないために、このスイッチング素子
での損失を低減させることができるので、装置の低損失
化を実現することができる。
Thus, in the above embodiment, in the region where the magnitude W of the load is equal to or less than Y2, the switching element 4a,
Since there is no current conduction to the switching element 4b, it is possible to reduce the loss in this switching element, so that it is possible to reduce the loss of the device.

【0107】従って本発明の電源装置では、負荷の大き
さWと所定値を比較し、その大小により出力するパルス
信号を変えることにより、負荷全域で高い力率を得るこ
とができ、高調波成分を抑制することができるととも
に、負荷の大きさに応じて出力電圧を変化させることが
できる。また、低負荷域でパルス信号をオフすることに
より損失をさらに低減することができる。
Therefore, in the power supply device of the present invention, a high power factor can be obtained over the entire load by comparing the magnitude W of the load with a predetermined value and changing the output pulse signal according to the magnitude of the magnitude. Can be suppressed, and the output voltage can be changed according to the size of the load. Further, the loss can be further reduced by turning off the pulse signal in a low load region.

【0108】この結果、大きさが変動する負荷に対して
も、その変動範囲全域において高調波成分を抑制するこ
とができるとともに、出力電圧を可変することができ、
より高出力化を実現することができる。
As a result, even with respect to a load whose magnitude varies, the harmonic component can be suppressed in the entire variation range, and the output voltage can be varied.
Higher output can be realized.

【0109】また、電源装置の回路構成及び制御を簡単
化できるため、発生ノイズが小さくフィルタ回路を簡略
化できるとともに、スイッチング手段での損失が小さく
低損失化を実現することもできる。
Further, since the circuit configuration and control of the power supply device can be simplified, the noise generated is small and the filter circuit can be simplified, and the loss in the switching means is small and the loss can be reduced.

【0110】尚、本実施形態の電源装置におけるパルス
信号の出力パタ−ンを、実施の形態1から実施の形態9
に示した電源装置において組合わせて用いてもよい。
The output pattern of the pulse signal in the power supply device of the present embodiment is different from that of the first to ninth embodiments.
May be used in combination.

【0111】また、本実施形態において負荷状態検出部
27は、直流電圧検出部26から得られる平滑コンデン
サ8の両端電圧と、負荷電流検出部71から得られる負
荷電流から負荷の大きさを演算しているが、負荷検出方
法はこれに限るものではない。検出方法としては、例え
ば、電源装置の出力電圧、出力電流、入力電流、スイッ
チング素子に流れる電流及びパルス幅等から演算するこ
とも可能であり、またこれらを組合わせて演算すること
によっても検出することができる。
In the present embodiment, the load state detector 27 calculates the magnitude of the load from the voltage across the smoothing capacitor 8 obtained from the DC voltage detector 26 and the load current obtained from the load current detector 71. However, the load detection method is not limited to this. As a detection method, for example, it is also possible to calculate from the output voltage, output current, input current, current flowing in the switching element, pulse width, and the like of the power supply device, or to detect by combining these. be able to.

【0112】(実施の形態11)図19は本発明の電源
装置のさらに他の実施形態を示す回路構成図である。図
19において、電源装置は図3に示す回路構成に加えて
インバ−タ装置10と負荷状態検出部27とを備える。
インバ−タ装置10は複数の半導体素子より構成され、
この半導体素子を高周波でスイッチングすることにより
平滑コンデンサ8の両端の略直流電圧Vdcを可変電圧
・可変周波数の交流電圧に変換する。半導体素子として
は力率改善回路7のスイッチング素子4a、4bと同様
に、パワ−トランジスタ、パワ−MOSFET、IGB
T等の自己消弧可能な半導体が用いられる。インバ−タ
装置10から出力される可変電圧・可変周波数の交流電
圧はモ−タ装置11に対して可変速駆動するために供給
される。モータ装置11にはDCブラシレスモ−タを用
いている。
(Embodiment 11) FIG. 19 is a circuit diagram showing still another embodiment of the power supply device of the present invention. In FIG. 19, the power supply device includes an inverter device 10 and a load state detection unit 27 in addition to the circuit configuration shown in FIG.
The inverter device 10 is composed of a plurality of semiconductor elements.
By switching this semiconductor element at a high frequency, the substantially DC voltage Vdc across the smoothing capacitor 8 is converted into a variable voltage / variable frequency AC voltage. As a semiconductor element, similarly to the switching elements 4a and 4b of the power factor correction circuit 7, a power transistor, a power MOSFET, an IGB
A self-extinguishing semiconductor such as T is used. The variable voltage / variable frequency AC voltage output from the inverter device 10 is supplied to the motor device 11 for variable speed driving. The motor device 11 uses a DC brushless motor.

【0113】また負荷状態検出部27はインバ−タ制御
部3、インバ−タ駆動部31および位置検出部32より
構成される。位置検出部32はモ−タ装置11即ちDC
ブラシレスモ−タの回転子位置を検出し、位置検出信号
を出力するものでありホ−ルセンサやエンコ−ダ等によ
り構成される。インバ−タ制御部30は位置検出部32
からの位置検出信号に基づきインバ−タ装置10を駆動
するための制御信号を生成出力するものであり、マイコ
ン等により構成される。またインバ−タ駆動部31はイ
ンバ−タ制御部30で生成出力された制御信号に基づき
インバ−タ装置10の半導体素子を駆動するものであ
る。
The load state detecting section 27 comprises an inverter control section 3, an inverter driving section 31, and a position detecting section 32. The position detecting unit 32 is a motor device 11, that is, DC.
It detects the rotor position of the brushless motor and outputs a position detection signal, and is composed of a hall sensor, an encoder, and the like. The inverter control unit 30 includes a position detection unit 32
It generates and outputs a control signal for driving the inverter device 10 based on the position detection signal from the microcomputer, and is constituted by a microcomputer or the like. The inverter driving section 31 drives a semiconductor element of the inverter device 10 based on the control signal generated and output by the inverter control section 30.

【0114】また、パルス信号制御部22はスイッチン
グ素子4a、4bを駆動するパルス信号を生成して出力
するが、本例では負荷状態検出部27の構成要素である
インバ−タ制御部30が検出した負荷の状態の読込みも
行う。
The pulse signal control section 22 generates and outputs a pulse signal for driving the switching elements 4a and 4b. In this example, the inverter control section 30 which is a component of the load state detection section 27 detects the pulse signal. The load status is also read.

【0115】以下、図19の電源装置についてさらに詳
細に説明する。インバ−タ制御部30は外部からの速度
指令信号および位置検出部32からの位置検出信号を受
けてモ−タ装置11を所定の速度に制御するためにイン
バ−タ装置10を駆動する制御信号を生成する。
Hereinafter, the power supply device of FIG. 19 will be described in more detail. The inverter control unit 30 receives a speed command signal from the outside and a position detection signal from the position detection unit 32 and controls the inverter device 10 to control the motor device 11 to a predetermined speed. Generate

【0116】このインバ−タ装置10により可変速駆動
されるモ−タ装置11として例えば空調機等に用いる圧
縮機用モ−タでは、速度の大きさに応じて負荷トルクが
増すとともにモ−タ巻線に発生する逆起電圧が大きくな
るためにモ−タ装置11に印加される電圧、電流が大き
くなり出力電力が増大する。これに伴い交流電源1での
入力電力、入力電流も増大する。
In the case of a compressor motor used for an air conditioner or the like as the motor device 11 driven at a variable speed by the inverter device 10, the load torque increases in accordance with the speed and the motor increases. Since the back electromotive force generated in the winding increases, the voltage and current applied to the motor device 11 increase, and the output power increases. Accordingly, the input power and input current of the AC power supply 1 also increase.

【0117】一方、力率改善回路7では入力電流の力率
を改善するためにパルス信号制御部22がスイッチング
素子4a、4bを駆動するパルス信号を出力するが、電
源装置の力率および効率はこのパルス信号のパルス幅に
大きく影響を受ける。従って力率或いは効率を最大にす
るためにはそれぞれ最適なパルス幅のパルス信号を出力
する必要があり、このパルス信号の最適なパルス幅は負
荷の大きさや回路定数等によって異なる。
On the other hand, in the power factor improvement circuit 7, the pulse signal control section 22 outputs a pulse signal for driving the switching elements 4a and 4b in order to improve the power factor of the input current. It is greatly affected by the pulse width of this pulse signal. Therefore, in order to maximize the power factor or the efficiency, it is necessary to output a pulse signal having an optimum pulse width, and the optimum pulse width of the pulse signal differs depending on the size of a load, a circuit constant, and the like.

【0118】そこでモ−タ装置11の負荷変動範囲の全
域において最大の力率或いは効率を得るためには負荷の
大きさに応じてパルス信号のパルス幅を制御することが
重要である。本実施形態では負荷の大きさを検出する方
法として、位置検出部32が出力する位置検出信号の検
出間隔から求められるモ−タ装置11の速度に基づき演
算を行う。
Therefore, it is important to control the pulse width of the pulse signal in accordance with the magnitude of the load in order to obtain the maximum power factor or efficiency over the entire load variation range of the motor device 11. In the present embodiment, as a method of detecting the magnitude of the load, calculation is performed based on the speed of the motor device 11 obtained from the detection interval of the position detection signal output from the position detection unit 32.

【0119】これは例えばモ−タ装置11の速度に対し
て予め力率或いは効率を最大にすることができるパルス
幅を設定しておく。そして検出したモ−タ装置11の速
度に応じてパルス信号制御部22が予め設定した所定の
パルス幅を持つパルス信号を出力してもよい。また、最
適なパルス幅がほぼモ−タ装置11の速度に比例する場
合には、図20に示すようにパルス信号制御部22は検
出されるモ−タ装置11の速度に比例させてパルス信号
のパルス幅を制御してもよい。
For this, for example, a pulse width capable of maximizing the power factor or efficiency with respect to the speed of the motor device 11 is set in advance. Then, the pulse signal control unit 22 may output a pulse signal having a predetermined pulse width set in advance according to the detected speed of the motor device 11. If the optimum pulse width is almost proportional to the speed of the motor device 11, the pulse signal control section 22 makes the pulse signal proportional to the detected speed of the motor device 11, as shown in FIG. May be controlled.

【0120】従って本発明の電源装置によれば、負荷の
大きさをモ−タ装置11の速度により演算し、この速度
に対して予め力率或いは効率を最大にすることができる
パルス幅を設定しておき、検出したモ−タ装置11の速
度に応じて所定のパルス信号を出力するのでモ−タ装置
11の運転範囲全域において十分な力率或いは効率を得
ることができる。これにより、モ−タ装置11の運転範
囲全域において入力電流の高調波成分を十分に低減させ
ることができるとともに低損失なモ−タ駆動用の電源装
置を実現することができる。しかも発生ノイズが小さく
フィルタ回路およびスイッチング素子4a、4bにおけ
る損失の増加も抑えることができる。
Therefore, according to the power supply device of the present invention, the magnitude of the load is calculated based on the speed of the motor device 11, and a pulse width capable of maximizing the power factor or the efficiency is set in advance for this speed. In addition, since a predetermined pulse signal is output according to the detected speed of the motor device 11, a sufficient power factor or efficiency can be obtained in the entire operation range of the motor device 11. As a result, a harmonic component of the input current can be sufficiently reduced in the entire operation range of the motor device 11, and a low-loss motor driving power supply device can be realized. In addition, the generated noise is small, and an increase in loss in the filter circuit and the switching elements 4a and 4b can be suppressed.

【0121】また、最適なパルス幅がほぼモ−タ装置1
1の速度に比例する場合には、パルス信号のパルス幅が
検出されたモ−タ装置11の速度に比例させて制御する
ので、同様にモ−タ装置11の運転範囲全域において十
分な力率或いは効率を得ることができる。しかもこの場
合はパルス信号のパルス幅がモ−タ装置11の速度に対
して1次式で表わすことができるので、さらにパルス幅
制御を簡単化することができる。これにより、モ−タ装
置11の運転範囲全域において簡単な制御により入力電
流の高調波成分を十分に低減することができるとともに
低損失なモ−タ駆動用の電源装置を実現することができ
る。
The optimum pulse width is almost equal to that of the motor device 1.
In the case of being proportional to the speed of 1, the pulse width of the pulse signal is controlled in proportion to the detected speed of the motor device 11, so that the power factor is also sufficient in the entire operation range of the motor device 11. Alternatively, efficiency can be obtained. Moreover, in this case, the pulse width of the pulse signal can be expressed by a linear expression with respect to the speed of the motor device 11, so that the pulse width control can be further simplified. As a result, the harmonic component of the input current can be sufficiently reduced by simple control over the entire operation range of the motor device 11, and a low-loss motor driving power supply device can be realized.

【0122】(実施の形態12)図19および図21、
図22、図23を用いて本発明の電源装置のさらに他の
実施形態について説明する。
(Embodiment 12) FIGS. 19 and 21,
Still another embodiment of the power supply device of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0123】本実施形態ではモ−タ装置11の負荷の大
きさを交流電源1の入力電流の大きさにより検出する。
この入力電流の大きさはモ−タ装置11の負荷の大きさ
に応じて増加し、検出方法としては電流導通径路上に設
けられた抵抗やカレントトランス等の入力電流検出部
(図示せず)により検出される。なお、以下の説明にお
いて、実施形態3に示すパルス信号による動作モードを
「全波整流モ−ド」、実施形態4に示すパルス信号によ
る動作モードを「倍電圧整流モ−ド」と呼ぶ。
In the present embodiment, the magnitude of the load on the motor device 11 is detected based on the magnitude of the input current of the AC power supply 1.
The magnitude of this input current increases in accordance with the magnitude of the load on the motor device 11, and the detection method is an input current detection section (not shown) such as a resistor or a current transformer provided on the current conduction path. Is detected by In the following description, the operation mode based on the pulse signal shown in the third embodiment is called "full-wave rectification mode", and the operation mode based on the pulse signal shown in the fourth embodiment is called "double voltage rectification mode".

【0124】図21においてモ−タ装置11の起動後、
力率改善回路7のパルス信号制御部22は全波整流モ−
ドにて力率改善を行う。この場合、例えば交流電源1の
電圧値が200Vであれば平滑コンデンサ8の両端電圧
Vdcはおおよそ280Vの値となる。
In FIG. 21, after starting the motor device 11,
The pulse signal control unit 22 of the power factor correction circuit 7 is a full-wave rectifier mode.
To improve the power factor. In this case, for example, if the voltage value of the AC power supply 1 is 200 V, the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8 has a value of approximately 280 V.

【0125】モ−タ装置11での負荷増加により入力電
流が増加する。パルス信号制御部22は力率或いは効率
を最大にするように負荷の大きさつまり入力電流の大き
さに応じてパルス信号のパルス幅を制御する。この間イ
ンバ−タ制御部30は外部からの速度指令信号に基づい
てモ−タ装置11を所定の速度に制御するために、イン
バ−タ装置10の各半導体素子を駆動する高周波パルス
信号のパルスデュ−ティを制御してモ−タ装置11への
印加電圧を調整することでモ−タ装置11を所定の速度
に制御するインバ−タPWM(Pulse Width Modulatio
n)制御を行う。
The input current increases due to an increase in the load on the motor device 11. The pulse signal control unit 22 controls the pulse width of the pulse signal according to the magnitude of the load, that is, the magnitude of the input current so as to maximize the power factor or the efficiency. During this time, the inverter control unit 30 controls the motor device 11 to a predetermined speed based on an external speed command signal, so that the pulse duration of the high-frequency pulse signal for driving each semiconductor element of the inverter device 10 is controlled. Inverter PWM (Pulse Width Modulatio) for controlling the motor device 11 to a predetermined speed by controlling the motor and controlling the voltage applied to the motor device 11.
n) Perform control.

【0126】そして負荷の増加に伴いインバ−タ制御部
30が出力する高周波パルス信号のパルスデュ−ティが
所定値、例えば100%に達するとモ−タ装置11への
電圧供給が飽和状態になり、これ以上モ−タ装置11の
速度を増加することができなくなる。従ってモ−タ装置
11の速度向上を図るため、さらに大きな電圧を供給す
るためには力率改善回路7の出力電圧つまり平滑コンデ
ンサ8の両端電圧Vdcを増加させる必要がある。そこ
で、以降はパルス信号制御部22による力率改善回路7
のパルス信号制御により平滑コンデンサ8の両端電圧V
dcを制御してモ−タ装置11への印加電圧を調整するこ
とでモ−タ装置11を所定の速度に制御するインバ−タ
PAM(Pulse Amplitude Modulation)制御が行われ
る。
When the pulse duty of the high-frequency pulse signal output from the inverter control unit 30 reaches a predetermined value, for example, 100% with an increase in the load, the voltage supply to the motor device 11 becomes saturated, The speed of the motor device 11 cannot be increased any more. Therefore, in order to increase the speed of the motor device 11, in order to supply a larger voltage, it is necessary to increase the output voltage of the power factor improving circuit 7, that is, the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8. Therefore, hereinafter, the power factor improving circuit 7 by the pulse signal control unit 22
Of the smoothing capacitor 8 by the pulse signal control of
Inverter PAM (Pulse Amplitude Modulation) control for controlling the motor device 11 to a predetermined speed by controlling dc to adjust the voltage applied to the motor device 11 is performed.

【0127】次に図22を用いて本実施形態における他
の制御手法について説明する。図22においてモ−タ装
置11の起動後、力率改善回路7のパルス信号制御部2
2は全波整流モ−ドにて力率改善を行う。この場合、例
えば交流電源1の電圧値が100Vであれば平滑コンデ
ンサ8の両端電圧Vdcはおおよそ140Vの値となる。
Next, another control method according to this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 22, after the motor device 11 is started, the pulse signal control unit 2 of the power factor correction circuit 7 is started.
2 improves the power factor in the full-wave rectification mode. In this case, for example, if the voltage value of the AC power supply 1 is 100 V, the voltage Vdc across the smoothing capacitor 8 has a value of approximately 140 V.

【0128】モ−タ装置11での負荷増加により入力電
流が増加する。パルス信号制御部22は力率或いは効率
を最大にするように負荷の大きさつまり入力電流の大き
さに応じてパルス信号のパルス幅を制御する。この間イ
ンバ−タ制御部30は外部からの速度指令信号に基づい
てモ−タ装置11を所定の速度に制御するためにインバ
−タPWM制御を行う。
The input current increases due to an increase in the load on the motor device 11. The pulse signal control unit 22 controls the pulse width of the pulse signal according to the magnitude of the load, that is, the magnitude of the input current so as to maximize the power factor or the efficiency. During this time, the inverter control unit 30 performs inverter PWM control to control the motor device 11 at a predetermined speed based on an external speed command signal.

【0129】そして負荷の増加に伴いインバ−タ装置1
0のパルスデュ−ティが所定値、例えば100%に達す
るとモ−タ装置11への電圧供給が飽和状態になり、こ
れ以上モ−タ装置11の速度を増加することができなく
なると、パルス信号制御部22による力率改善回路7の
パルス信号制御により平滑コンデンサ8の両端電圧Vd
cを制御してモ−タ装置11への印加電圧を調整してモ
−タ装置11を所定の速度に制御するインバ−タPAM
制御が行われる。
[0129] Then, as the load increases, the inverter 1
When the pulse duty of 0 reaches a predetermined value, for example, 100%, the voltage supply to the motor device 11 becomes saturated, and when the speed of the motor device 11 cannot be further increased, the pulse signal is output. The voltage Vd across the smoothing capacitor 8 is controlled by the pulse signal control of the power factor improvement circuit 7 by the control unit 22.
c to control the motor device 11 to a predetermined speed by adjusting the voltage applied to the motor device 11.
Control is performed.

【0130】しかし交流電源1の電圧値が100Vの場
合、全波整流モ−ドでは出力電圧Vdcの制御範囲、即ち
モ−タ装置11への供給電圧には限界がありモ−タ装置
1の速度を十分に向上させることができない。そこでパ
ルス信号制御部22は出力するパルス信号を全波整流モ
−ドから倍電圧整流モ−ドに切換えることによりさらに
大きな昇圧効果を得ることができる。この倍電圧整流モ
−ドにおいても出力電圧Vdcの値は力率改善回路7の2
つのスイッチング素子4a、4bに出力される2つのパ
ルス信号のパルス幅により制御することができる。この
倍電圧整流モ−ドによる大きな昇圧効果により100V
入力時においても200V入力時と同程度の出力電圧Vd
cを得ることができ、さらに広範囲でインバ−タPAM
制御を行うことができる。
However, when the voltage value of the AC power supply 1 is 100 V, the control range of the output voltage Vdc, that is, the supply voltage to the motor device 11 is limited in the full-wave rectification mode, and the The speed cannot be improved sufficiently. Therefore, the pulse signal control unit 22 can obtain a greater boosting effect by switching the output pulse signal from the full-wave rectification mode to the voltage doubler rectification mode. In this voltage doubler rectification mode, the value of the output voltage Vdc is equal to 2
It can be controlled by the pulse width of two pulse signals output to the two switching elements 4a and 4b. 100V due to the large boosting effect of this double voltage rectification mode
At the time of input, the same output voltage Vd as at 200V input
c can be obtained, and the inverter PAM can be obtained over a wider range.
Control can be performed.

【0131】また、全波整流モ−ドと倍電圧整流モ−ド
との切換えは必ずしもインバ−タ制御部30が出力する
高周波パルス信号のパルスデュ−ティが100%になる
点で切換えるのではなく、図23に示すようにモ−ドの
切換わり点がパルスデュ−ティ100%の点から前後に
異なっていてもよい。
The switching between the full-wave rectification mode and the voltage doubler rectification mode is not always performed at the point where the pulse duty of the high-frequency pulse signal output from the inverter control unit 30 becomes 100%. As shown in FIG. 23, the mode switching point may be different before and after the point of 100% pulse duty.

【0132】さらに全波整流モ−ドと倍電圧整流モ−ド
の切換わり点においてヒステリシスを設けることによ
り、モ−ド切換わり点付近での不安定動作によりモ−ド
変更が煩雑に行われることを防止することができる。
Further, by providing hysteresis at the switching point between the full-wave rectification mode and the voltage doubler rectification mode, the mode change is complicated due to unstable operation near the mode switching point. Can be prevented.

【0133】従って本実施形態の電源装置によれば、パ
ルス信号制御部22による全波整流モ−ドでの力率改善
に加えてモ−タ装置11にかかる負荷が小さい領域では
インバ−タPWM制御によるモ−タ装置11の速度制御
を行い、負荷が大きい領域ではインバ−タPAM制御に
よる速度制御を行うので、モ−タ装置11の運転範囲全
域において十分な力率を得ることができるとともに、特
にインバ−タPAM制御領域ではスイッチングによる損
失増加を抑えることができるので、インバ−タ装置10
およびモ−タ装置11での低損失化を実現することがで
きる。しかも、出力電圧Vdcを向上させることができ
る。
Therefore, according to the power supply device of the present embodiment, in addition to the improvement of the power factor in the full-wave rectification mode by the pulse signal control unit 22, the inverter PWM is used in a region where the load on the motor device 11 is small. Since the speed control of the motor device 11 is performed by the control and the speed control by the inverter PAM control is performed in a region where the load is large, a sufficient power factor can be obtained in the entire operation range of the motor device 11. In particular, in the inverter PAM control region, an increase in loss due to switching can be suppressed.
In addition, low loss in the motor device 11 can be realized. In addition, the output voltage Vdc can be improved.

【0134】これにより、モ−タ装置11の運転範囲全
域において入力電流の高調波成分を十分抑制できるとと
もに高効率で高出力なモ−タ装置11の駆動を行うこと
ができる電源装置を実現することができる。しかも、簡
単な制御で発生ノイズが小さくフィルタ回路およびスイ
ッチング素子4a、4bにおける損失増加を抑えること
ができる。
As a result, a power supply device capable of sufficiently suppressing the harmonic component of the input current in the entire operation range of the motor device 11 and driving the motor device 11 with high efficiency and high output is realized. be able to. In addition, the noise generated is small with simple control, and an increase in loss in the filter circuit and the switching elements 4a and 4b can be suppressed.

【0135】また、モ−タ装置11での負荷が小さい領
域において全波整流モ−ドによる力率改善とインバ−タ
PWM制御によるモータ装置11の速度制御を行い、負
荷が大きい領域においては倍電圧整流モ−ドによる力率
改善とインバ−タPAM制御による速度制御を行うの
で、モ−タ装置11の運転範囲全域において十分な力率
を得ることができるとともに、倍電圧整流モ−ドによる
大きな昇圧効果により広範囲でインバ−タPAM制御を
行うことができるので、インバ−タ装置10およびモ−
タ装置11におけるスイッチングによる損失増加を抑え
ることができるとともに、出力電圧Vdcを大幅に向上さ
せることができる。
In a region where the load on the motor device 11 is small, the power factor is improved by the full-wave rectification mode and the speed of the motor device 11 is controlled by the inverter PWM control. Since the power factor is improved by the voltage rectification mode and the speed is controlled by the inverter PAM control, a sufficient power factor can be obtained in the entire operation range of the motor device 11 and the double voltage rectification mode is used. Since the inverter PAM control can be performed over a wide range by a large boosting effect, the inverter device 10 and the motor
In addition, it is possible to suppress an increase in loss due to switching in the power supply device 11, and to greatly improve the output voltage Vdc.

【0136】これにより、モ−タ装置11の運転範囲全
域において入力電流の高調波成分を十分抑制するととも
に広範囲で高効率でありかつ高出力なモ−タ装置11の
駆動を行うことができる電源装置を実現することができ
る。しかも、簡単な制御で発生ノイズが小さくフィルタ
回路およびスイッチング素子4a、4bにおける損失増
加を抑えることができる。
Thus, a power supply capable of sufficiently suppressing the harmonic components of the input current over the entire operating range of the motor device 11 and driving the motor device 11 with high efficiency and high output over a wide range. The device can be realized. In addition, the noise generated is small with simple control, and an increase in loss in the filter circuit and the switching elements 4a and 4b can be suppressed.

【0137】尚、本実施形態においてパルス信号制御部
22が出力するパルス信号の形態は本実施形態に限るも
のではなく、前述の実施形態の中から必要に応じた任意
の組み合わせで行うこともできる。さらに上記実施形態
11、12においてモ−タ装置11はDCブラシレスモ
−タを用いたが、本発明の電源装置におけるモ−タ装置
11はこれに限るものではなくインダクションモ−タ
等、他のモ−タ装置でも同様の効果を得ることができ
る。また負荷状態検出部27の構成は図19に示す構成
に限るものではない。また負荷状態の検出方法として実
施形態11および12ではモ−タ装置11の速度および
交流電源1の入力電流の大きさを用いたが、その他イン
バ−タ装置10の出力パルスデュ−ティ、出力周波数、
出力電流値やモ−タ装置11に印加される電圧、電流等
を用いてもよい。さらにはこれらの組み合わせにより負
荷の大きさを検出することによっても同様の効果を得る
ことができる。
In this embodiment, the form of the pulse signal output from the pulse signal control unit 22 is not limited to the present embodiment, but may be any combination of the above-described embodiments as needed. . Further, in the above embodiments 11 and 12, the motor device 11 uses a DC brushless motor, but the motor device 11 in the power supply device of the present invention is not limited to this and other devices such as an induction motor. A similar effect can be obtained with a motor device. The configuration of the load state detection unit 27 is not limited to the configuration shown in FIG. In the eleventh and twelfth embodiments, the speed of the motor device 11 and the magnitude of the input current of the AC power supply 1 are used as a method of detecting the load state. However, the output pulse duty, output frequency,
An output current value, a voltage applied to the motor device 11, a current, or the like may be used. Further, the same effect can be obtained by detecting the magnitude of the load by a combination of these.

【0138】(実施の形態13)図24を用いて本発明
に係る電源装置のさらに他の実施形態について説明す
る。本実施形態の電源装置は図23に示す回路構成に加
えて電源電圧判別部25'を備える。パルス信号制御部
22はスイッチング素子4a、4bを駆動するパルス信
号を生成して出力するが、本実施形態では電源電圧判別
部25'が検出した交流電源1の電圧値および負荷状態
検出部27の構成要素であるインバ−タ制御部30が検
出した負荷の状態の読込みも行う。
(Embodiment 13) Referring to FIG. 24, still another embodiment of the power supply device according to the present invention will be described. The power supply device of the present embodiment includes a power supply voltage determining unit 25 'in addition to the circuit configuration shown in FIG. The pulse signal control unit 22 generates and outputs a pulse signal for driving the switching elements 4a and 4b. In the present embodiment, the voltage value of the AC power supply 1 detected by the power supply voltage determination unit 25 'and the load state detection unit 27 The load state detected by the inverter control unit 30 as a component is also read.

【0139】以下図24の電源装置についてさらに詳細
に説明する。電源電圧判別部25'は整流回路2の出力
である脈流電圧より交流電源1の電圧値を検出し、その
電圧値と所定値との大小関係を判別する。例えば、電源
電圧判別部25'は検出した電圧値を所定値と比較し、
その結果、電源電圧が200Vであると判別すると、電
源電圧が200Vの場合に適した制御が行なわれる。す
なわち、パルス信号制御部22は図21に示すように全
波整流モ−ドにて力率改善を行うよう出力するパルス信
号を制御し、それとともにインバ−タ制御部30は低中
負荷領域ではインバ−タPWM制御、高負荷領域ではイ
ンバ−タPAM制御を行いモ−タ装置11の速度制御を
行う。
Hereinafter, the power supply device shown in FIG. 24 will be described in more detail. The power supply voltage determination unit 25 'detects the voltage value of the AC power supply 1 from the pulsating voltage output from the rectifier circuit 2, and determines the magnitude relationship between the voltage value and a predetermined value. For example, the power supply voltage determining unit 25 'compares the detected voltage value with a predetermined value,
As a result, when it is determined that the power supply voltage is 200 V, control suitable for the case where the power supply voltage is 200 V is performed. That is, as shown in FIG. 21, the pulse signal control unit 22 controls a pulse signal to be output so as to improve the power factor in the full-wave rectification mode. Inverter PWM control and in a high load region, inverter PAM control is performed to control the speed of the motor device 11.

【0140】また、電源電圧判別部25'が判別した電
圧値が100Vであれば、電源電圧が100Vの場合に
適した制御が行なわれる。すなわち、モ−タ装置11の
速度制御は次のように行なわれる。図22或いは図23
に示すように、低負荷領域においてパルス信号制御部2
2は全波整流モ−ドにて力率改善を行うよう出力するパ
ルス信号を制御し、インバ−タ制御部30はインバ−タ
PWM制御を行う。また、中高負荷領域ではパルス信号
制御部22は倍電圧整流モ−ドにて力率改善を行い、イ
ンバ−タ制御部30はインバ−タPAM制御を行う。
If the voltage value determined by the power supply voltage determining unit 25 'is 100V, control suitable for the case where the power supply voltage is 100V is performed. That is, the speed control of the motor device 11 is performed as follows. FIG. 22 or FIG.
As shown in FIG.
Numeral 2 controls a pulse signal output so as to improve the power factor in the full-wave rectification mode, and the inverter control section 30 performs inverter PWM control. In the middle and high load range, the pulse signal controller 22 performs power factor improvement in the voltage doubler rectification mode, and the inverter controller 30 performs inverter PAM control.

【0141】従って本実施形態の電源装置によれば、電
源電圧判別部25'が判別した交流電源1の電圧値に応
じて、力率改善回路7及びインバ−タ装置10の制御方
法を切り替えて変更することにより、交流電源1の電圧
値に関わらずにモ−タ装置11の運転範囲全域において
十分な力率を得ることができる。しかも損失の低減と出
力電圧Vdcの向上を実現することができる。
Therefore, according to the power supply device of the present embodiment, the control method of the power factor improvement circuit 7 and the inverter device 10 is switched according to the voltage value of the AC power supply 1 determined by the power supply voltage determination unit 25 '. By changing it, a sufficient power factor can be obtained in the entire operation range of the motor device 11 irrespective of the voltage value of the AC power supply 1. In addition, the loss can be reduced and the output voltage Vdc can be improved.

【0142】これにより、交流電源1の電圧値が100
Vまたは200Vであっても同一の回路構成によりモ−
タ装置11の運転範囲全域において高調波成分を十分抑
制することができるとともに高効率で高出力なモ−タ装
置11の駆動を行うことができる電源装置を実現するこ
とができる。しかも、簡単な制御で発生ノイズが小さく
フィルタ回路およびスイッチング素子4a、4bにおけ
る損失増加を抑えることができる。
As a result, the voltage value of AC power supply 1 becomes 100
V or 200V, the same circuit configuration
It is possible to realize a power supply device capable of sufficiently suppressing harmonic components in the entire operation range of the motor device 11 and driving the motor device 11 with high efficiency and high output. In addition, the noise generated is small with simple control, and an increase in loss in the filter circuit and the switching elements 4a and 4b can be suppressed.

【0143】尚、本実施形態では交流電源1の電圧値が
100Vの時は図22或いは図23に示す制御方法を、
また200Vの時は図21に示す制御方法を用いたが、
他の制御方法を組合わせてもよい。
In this embodiment, when the voltage value of the AC power supply 1 is 100 V, the control method shown in FIG.
At the time of 200 V, the control method shown in FIG. 21 was used.
Other control methods may be combined.

【0144】(実施の形態14)図25は本発明に係る
電源装置のさらに他の実施形態を示す回路構成図であ
る。本実施形態の電源装置は、図3に示す回路構成に加
えて、交流電源1の周波数を検出して周波数検出信号を
出力する電源周波数検出部28をさらに備える。また、
パルス信号制御部22はスイッチング素子4a、4bを
駆動するパルス信号を生成して出力するが、電源周波数
検出部28からの周波数検出信号の読込みも行う。
(Embodiment 14) FIG. 25 is a circuit diagram showing still another embodiment of the power supply device according to the present invention. The power supply device of the present embodiment further includes a power supply frequency detection unit 28 that detects the frequency of the AC power supply 1 and outputs a frequency detection signal, in addition to the circuit configuration illustrated in FIG. Also,
The pulse signal control unit 22 generates and outputs a pulse signal for driving the switching elements 4a and 4b, and also reads a frequency detection signal from the power supply frequency detection unit 28.

【0145】以下図25の電源装置についてさらに詳細
に説明する。交流電源1が商用電源の場合、その周波数
は50Hzまたは60Hzの何れかである。これらは一
周期の時間が異なるため、負荷9の大きさが同じであっ
ても力率或いは効率を最大にする最適なパルス幅は各々
の周波数によって異なる。
Hereinafter, the power supply device shown in FIG. 25 will be described in more detail. When the AC power supply 1 is a commercial power supply, its frequency is either 50 Hz or 60 Hz. Since these have different periods of one cycle, the optimum pulse width for maximizing the power factor or efficiency differs for each frequency even if the size of the load 9 is the same.

【0146】従って電源装置が交流電源1の周波数に関
係なく十分な力率或いは効率を得るためには、パルス信
号制御部22は各周波数に対応して最適なパルス幅を持
つパルス信号を出力しなければならない。
Therefore, in order for the power supply to obtain a sufficient power factor or efficiency irrespective of the frequency of the AC power supply 1, the pulse signal control section 22 outputs a pulse signal having an optimum pulse width corresponding to each frequency. There must be.

【0147】本実施形態の電源装置では図26に示すよ
うに交流電源1の各周波数毎に予め力率或いは効率を最
大にする最適なパルス幅を設定しておく。そしてパルス
信号検出部22は電源周波数検出部28が検出した交流
電源1の周波数検出信号を受けて、予め設定したパルス
信号の中から検出した周波数に対応する最適なパルス信
号を出力する。或いは基準の周波数を設けて、この周波
数に対応する最適なパルス信号を予め設定しておく。そ
して電源周波数検出部28が検出した周波数が基準の周
波数と異なる場合には、予め設定している基準周波数に
対応したパルス信号に所定の比率で演算することにより
簡易的に最適なパルス信号を求める。例えば基準の周波
数が60Hzであり、電源周波数検出部28が検出した
周波数が50Hzであれば、予め設定したパルス信号に
対して所定の比率(例えば、60Hz/50Hz=1.
2倍)で演算して50Hzに対する最適なパルス信号を
求めて出力する。
In the power supply device of the present embodiment, as shown in FIG. 26, an optimum pulse width for maximizing the power factor or efficiency is set in advance for each frequency of the AC power supply 1. Then, the pulse signal detection unit 22 receives the frequency detection signal of the AC power supply 1 detected by the power supply frequency detection unit 28 and outputs an optimal pulse signal corresponding to the frequency detected from preset pulse signals. Alternatively, a reference frequency is provided, and an optimal pulse signal corresponding to this frequency is set in advance. If the frequency detected by the power supply frequency detector 28 is different from the reference frequency, the optimum pulse signal is easily obtained by calculating the pulse signal corresponding to the preset reference frequency at a predetermined ratio. . For example, if the reference frequency is 60 Hz and the frequency detected by the power supply frequency detection unit 28 is 50 Hz, a predetermined ratio (for example, 60 Hz / 50 Hz = 1.
(2 times) to find and output an optimal pulse signal for 50 Hz.

【0148】本実施形態の電源装置によれば、交流電源
1の周波数毎に力率或いは効率を最適にするパルス幅を
設定しておき、パルス信号制御部22は検出した周波数
に応じてそれぞれ最適なパルス幅のパルス信号を出力す
るので、交流電源1の周波数に関係なく、十分な力率或
いは効率を得ることができる。これにより、交流電源1
の周波数によって改めて設定変更を行う必要なく、入力
電流の高調波成分を十分抑制することができる。
According to the power supply device of this embodiment, the pulse width for optimizing the power factor or the efficiency is set for each frequency of the AC power supply 1, and the pulse signal control unit 22 optimizes the pulse width according to the detected frequency. Since a pulse signal having an appropriate pulse width is output, a sufficient power factor or efficiency can be obtained regardless of the frequency of the AC power supply 1. Thereby, the AC power supply 1
It is possible to sufficiently suppress the harmonic component of the input current without having to change the setting again with the frequency.

【0149】また、予め基準の周波数に対応した最適な
パルス信号を設定しておき、検出した周波数が基準周波
数と異なる場合には、パルス信号制御部22が設定した
基準のパルス信号に対して所定の比率で演算したパルス
信号を出力するので、交流電源1の周波数に関係なく十
分な力率或いは効率を得ることができる。これにより、
全ての周波数に対するパルス信号を設定しなくても交流
電源1の周波数に関係なく入力電流の高調波成分を十分
抑制することができる。
In addition, an optimum pulse signal corresponding to the reference frequency is set in advance, and if the detected frequency is different from the reference frequency, a predetermined pulse signal is set for the reference pulse signal set by the pulse signal control unit 22. Thus, a sufficient power factor or efficiency can be obtained regardless of the frequency of the AC power supply 1. This allows
Even if pulse signals for all frequencies are not set, harmonic components of the input current can be sufficiently suppressed regardless of the frequency of the AC power supply 1.

【0150】尚、本実施形態において予め負荷の大きさ
に応じて最適なパルス信号を設定するのではなく、負荷
の大きさに比例させてパルス信号のパルス幅を変化させ
ることによってもより簡単に交流電源1の周波数に対応
したパルス制御を行うことができる。また、本実施形態
では新たに電源周波数検出部28を設けたが、ゼロクロ
ス検出部21が出力するゼロクロス検出信号の検出間隔
より交流電源1の周波数を演算することによっても同等
の効果を得ることができる。
In this embodiment, instead of setting an optimum pulse signal in advance in accordance with the size of the load, the pulse width of the pulse signal can be more easily changed in proportion to the size of the load. Pulse control corresponding to the frequency of the AC power supply 1 can be performed. In the present embodiment, the power supply frequency detection unit 28 is newly provided. However, the same effect can be obtained by calculating the frequency of the AC power supply 1 from the detection interval of the zero cross detection signal output from the zero cross detection unit 21. it can.

【0151】(実施の形態15)図27は本発明の電源
装置のいずれかを適用した空気調和機の一構成例を示
す。図27に示すように、空気調和機はコンバ−タ装置
として実施形態1に示す電源装置を用い、インバ−タ装
置81、電動圧縮機82に加えて、室内ユニット92、
室外ユニット95及び四方弁91からなる冷凍サイクル
を備えている。室内ユニット92は室内熱交換器93と
室内送風機94から構成され、また室外ユニット95は
室外熱交換器96、室外送風機97及び膨張弁98より
構成される。冷凍サイクル中は熱媒体である冷媒が循環
する。冷媒は電動圧縮機82により圧縮され、室外熱交
換器96にて室外送風機97からの送風により室外の空
気と熱交換され、また室内熱交換器93にて室内送風機
94からの送風により室内の空気と熱交換される。室内
熱交換器93での熱交換後の空気により室内の冷暖房が
行われる。冷房または暖房の切換は四方弁91により冷
媒の循環方向を反転させることにより行われる。以上の
ような冷凍サイクルにおける冷媒の循環はインバ−タ装
置81により電動圧縮機82を駆動させることにより行
われ、これらインバ−タ装置81及び電動圧縮機82へ
の電力の供給はコンバ−タ装置である実施形態1の電源
装置を用いて行われる。電源装置の構成及び動作につい
ては前述したとおりである。
(Embodiment 15) FIG. 27 shows a configuration example of an air conditioner to which any of the power supply devices of the present invention is applied. As shown in FIG. 27, the air conditioner uses the power supply device shown in the first embodiment as a converter device, and includes an indoor unit 92 in addition to an inverter device 81 and an electric compressor 82.
A refrigeration cycle including an outdoor unit 95 and a four-way valve 91 is provided. The indoor unit 92 includes an indoor heat exchanger 93 and an indoor blower 94, and the outdoor unit 95 includes an outdoor heat exchanger 96, an outdoor blower 97, and an expansion valve 98. During the refrigeration cycle, a refrigerant as a heat medium circulates. The refrigerant is compressed by the electric compressor 82, exchanges heat with outdoor air in the outdoor heat exchanger 96 by blowing from the outdoor blower 97, and in the indoor heat exchanger 93 by blowing air from the indoor blower 94. Heat exchange with. The indoor air is cooled and heated by the air after the heat exchange in the indoor heat exchanger 93. Switching between cooling and heating is performed by reversing the circulation direction of the refrigerant by the four-way valve 91. The circulation of the refrigerant in the refrigeration cycle as described above is performed by driving the electric compressor 82 by the inverter device 81, and the supply of electric power to the inverter device 81 and the electric compressor 82 is performed by the converter device. This is performed using the power supply device according to the first embodiment. The configuration and operation of the power supply device are as described above.

【0152】以上のような構成により空気調和機におけ
る入力電流の高調波成分を抑えることができる。また、
発生ノイズが小さく低損失な空気調和機を提供すること
ができる。
With the above configuration, the harmonic component of the input current in the air conditioner can be suppressed. Also,
An air conditioner with low noise and low loss can be provided.

【0153】本実施形態ではコンバ−タ装置として実施
形態1に示す電源装置を用いたが、実施形態2から実施
形態14に示す他の電源装置を用いても同様に各電源装
置が持つ効果を有した空気調和機を提供することができ
る。
In this embodiment, the power supply device shown in Embodiment 1 is used as the converter device. However, the effects of each power supply device can be similarly obtained by using other power supply devices shown in Embodiments 2 to 14. An air conditioner having the above can be provided.

【0154】例えば、本発明の電源装置では交流電源1
が200Vであっても実施形態3に示すように、高調波
を抑制してリアクトル3の小型化を実現することができ
る。従って100V入力時と同一のリアクトル3を用い
ることができる。
For example, in the power supply of the present invention, the AC power supply 1
Is 200 V, the size of the reactor 3 can be reduced by suppressing harmonics as shown in the third embodiment. Therefore, the same reactor 3 as that at the time of 100V input can be used.

【0155】さらに実施形態4に示すように、交流電源
1が100Vであっても高調波を抑制するとともに倍電
圧整流により得られる電圧よりもさらに高い出力電圧を
得ることができる。従って100V入力であっても倍電
圧整流回路を必要とせずに200V入力時と同等の出力
電圧を得ることができる。しかも実施形態9から実施形
態12に示すように負荷の大きさに応じて、パルス幅及
びパルス信号の制御手法を変化させることにより、負荷
全域において最適な出力電圧、力率及び効率を得ること
ができる。
Further, as shown in Embodiment 4, even if the AC power supply 1 is 100 V, it is possible to suppress harmonics and obtain an output voltage higher than the voltage obtained by voltage doubler rectification. Therefore, even with a 100 V input, an output voltage equivalent to that at a 200 V input can be obtained without the need for a voltage doubler rectifier circuit. In addition, as shown in the ninth to twelfth embodiments, by changing the control method of the pulse width and the pulse signal according to the size of the load, it is possible to obtain the optimum output voltage, power factor and efficiency over the entire load. it can.

【0156】本実施形態の電源装置は、特に空気調和機
に対しては100V機種、200V機種何れにおいても
用いることができ、高い力率を得て入力電流に含まれる
高調波成分を抑制させることができる。しかも回路構成
及び構成部品の共用が可能となり、開発工数及び部品点
数を大幅に削減させることができるという非常に大きな
効果を有する。
The power supply device of the present embodiment can be used for both air conditioners of 100 V model and 200 V model, in particular, to obtain a high power factor and suppress harmonic components contained in the input current. Can be. In addition, the circuit configuration and components can be shared, which has a very great effect that the number of development steps and the number of parts can be greatly reduced.

【0157】尚、上記実施形態1から実施形態15に示
す電源装置においてコンデンサ5a、5bの値を変更し
て平滑コンデンサ8を省略した図28に示す回路構成に
おいても同様の効果を得ることができる。図28の回路
構成における電流経路を図29に示す。さらに、実施形
態1から実施形態15に示す電源装置においてはリアク
トル3を整流回路2の脈流出力側に接続したが、図30
に示すように整流回路2の交流入力側に接続しても同等
の効果を得ることができる。
In the power supply devices according to the first to fifteenth embodiments, the same effect can be obtained in the circuit configuration shown in FIG. 28 in which the values of the capacitors 5a and 5b are changed and the smoothing capacitor 8 is omitted. . FIG. 29 shows a current path in the circuit configuration of FIG. Furthermore, in the power supply devices according to the first to fifteenth embodiments, the reactor 3 is connected to the pulsating current output side of the rectifier circuit 2;
As shown in (1), the same effect can be obtained by connecting to the AC input side of the rectifier circuit 2.

【0158】[0158]

【発明の効果】本発明の第1の電源装置によれば、電流
導通角を広げることができるため、高調波成分の抑制が
可能となり、また、簡単な構成及び制御で、発生ノイズ
の低減、低損失を実現する電源装置を実現できる。
According to the first power supply device of the present invention, since the current conduction angle can be widened, harmonic components can be suppressed, and noise can be reduced with a simple configuration and control. A power supply device that achieves low loss can be realized.

【0159】本発明の第2の電源装置によれば、本来電
流導通の無い期間においても電流を流すことができるた
め電流導通角を広げて高調波成分を抑制させることが可
能となり、構成及び制御が簡単であるので、発生ノイズ
が少なく低損失な電源装置を実現できる。
According to the second power supply device of the present invention, a current can flow even during a period when there is no current conduction, so that the current conduction angle can be widened and harmonic components can be suppressed. Is simple, it is possible to realize a power supply device with low noise and low loss.

【0160】本発明の第3の電源装置によれば、簡単な
構成により電源電圧の半周期毎において同じタイミング
でパルス信号を出力させることができるので、確実に力
率改善動作を行うことができ信頼性の高い電源装置を実
現できる。
According to the third power supply device of the present invention, a pulse signal can be output at the same timing every half cycle of the power supply voltage with a simple configuration, so that the power factor improving operation can be reliably performed. A highly reliable power supply device can be realized.

【0161】本発明の第4の電源装置によれば、電源電
圧の半周期ごとにリアクトルを介して各コンデンサへ均
等に充電電流が流れることになり、電流導通角を広げて
高い力率を得ることができるので、高調波成分の抑制が
可能となる。この結果、構成及び制御が簡単であるの
で、発生ノイズが小さく低損失で信頼性の高い電源装置
を実現できる。
According to the fourth power supply device of the present invention, the charging current flows uniformly to each capacitor via the reactor every half cycle of the power supply voltage, and the current conduction angle is widened to obtain a high power factor. Therefore, harmonic components can be suppressed. As a result, since the configuration and the control are simple, it is possible to realize a highly reliable power supply device with small generated noise and low loss.

【0162】本発明の第5の電源装置によれば、半周期
ごとにパルス信号がオンの間リアクトルを介して各コン
デンサへ均等に充電電流が流れ、この充電電流は電源電
圧が出力電圧のおおよそ半分の値を越える点から流れる
ので、より早いタイミングで電流が流れる。これによ
り、電流導通角を広げることができ、高調波成分を抑制
させることができる。しかも制御が非常に簡単であり、
発生ノイズが極めて小さく、さらに低損失な電源装置を
実現できる。
According to the fifth power supply device of the present invention, the charging current flows evenly to each capacitor via the reactor while the pulse signal is on every half cycle, and the charging current is such that the power supply voltage is approximately equal to the output voltage. Since the current flows from a point exceeding half the value, the current flows at an earlier timing. As a result, the current conduction angle can be widened, and harmonic components can be suppressed. And it ’s very easy to control,
It is possible to realize a power supply device that generates extremely small noise and has low loss.

【0163】本発明の第6の電源装置によれば、リアク
トルの短絡電流及びコンデンサへの充電電流により電流
導通角を広げることができるので、高調波成分を抑制で
きる。さらにリアクトルの短絡電流によるリアクトルへ
のエネルギ−蓄積効果とコンデンサの充電電流によるコ
ンデンサへのエネルギ−蓄積効果を相乗させることがで
きるので、非常に大きな昇圧作用を持たせることができ
る。しかもパルス信号のパルス幅を変化させることによ
り、広い範囲で出力電圧を変化させることができる。こ
の結果、構成及び制御が簡単であるので、発生ノイズが
小さく、低損失で信頼性が高いとともに高い出力電圧を
必要とする負荷にも対応することができ、出力電圧範囲
が非常に広い電源装置を提供することができるという効
果を奏する。
According to the sixth power supply of the present invention, the current conduction angle can be widened by the short-circuit current of the reactor and the charging current to the capacitor, so that harmonic components can be suppressed. Further, the effect of accumulating energy in the reactor due to the short-circuit current of the reactor and the effect of accumulating energy in the capacitor due to the charging current of the capacitor can be made synergistic, so that a very large boosting action can be provided. Moreover, by changing the pulse width of the pulse signal, the output voltage can be changed over a wide range. As a result, since the configuration and the control are simple, the power supply device can generate a small noise, have a low loss, high reliability, can cope with a load requiring a high output voltage, and has a very wide output voltage range. Is provided.

【0164】本発明の第7の電源装置によれば、本来電
流導通の無い期間にリアクトルを介して強制的に短絡電
流を流すことにより電流導通角を広げることができ、特
にゼロクロス点直後から電流を流すことができるので電
流導通角を大幅に拡大させて高調波成分を抑制できる。
しかも構成及び制御が簡単であるので、発生ノイズが小
さく低損失で信頼性が高いとともに、短絡電流によるリ
アクトルへのエネルギ−蓄積効果により、電源装置の出
力電圧の昇圧が可能であるので、出力電圧範囲が広い電
源装置を実現できる。
According to the seventh power supply device of the present invention, the current conduction angle can be widened by forcibly flowing the short-circuit current through the reactor during the period when there is no current conduction. , It is possible to greatly increase the current conduction angle and suppress harmonic components.
Moreover, since the configuration and control are simple, the generated noise is small, the loss is low and the reliability is high, and the output voltage of the power supply device can be boosted by the energy storage effect in the reactor due to the short-circuit current. A power supply device having a wide range can be realized.

【0165】本発明の第8の電源装置によれば、電源電
圧の半周期における任意の点からリアクトルを介した短
絡電流、或いはリアクトルを介しコンデンサへの充電電
流を流すことができるので、本来電流導通の無い期間に
おいて半周期ごとに同じタイミングで電流を流すことが
できる。この結果、電流導通角を大幅に広げることがで
き、高調波成分の大幅な抑制が可能となり、構成及び制
御が簡単であるので、発生ノイズが小さく低損失で信頼
性の高い電源装置を実現できる。
According to the eighth power supply device of the present invention, a short-circuit current via a reactor or a charging current to a capacitor via a reactor can flow from an arbitrary point in a half cycle of a power supply voltage. A current can be caused to flow at the same timing every half cycle in a period without conduction. As a result, the current conduction angle can be greatly increased, harmonic components can be largely suppressed, and the configuration and control are simple, so that a power supply device with low noise, low loss, and high reliability can be realized. .

【0166】本発明の第9の電源装置によれば、電源電
圧の半周期毎において同じタイミングでパルス信号を出
力させることができるので、電流導通角を広げ確実に高
調波成分の抑制を行うことができる。また電源電圧の増
減に応じてパルス信号の出力タイミングも変化し、この
変化が出力電圧を一定にする方向に作用するため、電源
電圧の変動に対応させてパルス信号の出力タイミング制
御を補正する手間を省略することができる。この結果、
構成及び制御が簡単であるので、発生ノイズが小さく、
低損失で信頼性が高く、さらに電源電圧の変動にも対応
できる電源装置を実現できる。
According to the ninth power supply device of the present invention, a pulse signal can be output at the same timing every half cycle of the power supply voltage, so that the current conduction angle can be widened and harmonic components can be surely suppressed. Can be. Also, the output timing of the pulse signal changes according to the increase or decrease of the power supply voltage, and this change acts in a direction to keep the output voltage constant. Can be omitted. As a result,
Since the configuration and control are simple, the generated noise is small,
A power supply device having low loss, high reliability, and capable of coping with fluctuations in power supply voltage can be realized.

【0167】本発明の第10の電源装置によれば、スイ
ッチング手段のオフ時に生じる電流波形の尖りを抑制さ
せることができるので、電流波形を滑らかにすることが
できる。この結果、構成及び制御が簡単であるので、低
損失で信頼性が高いとともに、滑らかな電流波形により
入力電流に含まれる高調波成分を大幅に抑制する電源装
置を実現できる。
According to the tenth power supply of the present invention, the sharpness of the current waveform generated when the switching means is turned off can be suppressed, so that the current waveform can be smoothed. As a result, since the configuration and the control are simple, it is possible to realize a power supply device that has low loss and high reliability, and that greatly suppresses harmonic components included in the input current with a smooth current waveform.

【0168】本発明の第11の電源装置によれば、最適
なパルス制御を行うことにより負荷全域において十分に
高い力率を得て高調波成分を抑制させることができると
ともに、低損失化或いは広い範囲で任意の出力電圧を得
ることもできる。この結果、高力率と高効率を両立する
ことができ、また高出力を可能とする電源装置を実現で
きる。
According to the eleventh power supply device of the present invention, it is possible to obtain a sufficiently high power factor over the entire load by suppressing the harmonic components by performing the optimal pulse control, and to reduce the loss or to reduce Any output voltage can be obtained within the range. As a result, both a high power factor and high efficiency can be achieved, and a power supply device capable of high output can be realized.

【0169】本発明の第12の電源装置によれば、負荷
の大きさに対応して出力するパルス信号を変えることが
できるので、大きさが変動する負荷に対しても、その変
動範囲全域において高い力率を得て高調波成分を抑制す
ることができる。さらに負荷の大きさに応じて出力電圧
を変化させることができるので、より高出力化を実現す
ることができる。しかも、回路構成及び制御が簡単であ
るため、発生ノイズが小さくフィルタ回路を簡略化でき
るとともに、スイッチング手段での損失が小さく低損失
化を実現することもできる。この結果、低ノイズ、低損
失で信頼性が高く、さらに大きさが変動する負荷にも対
応し得る電源装置を実現できる。
According to the twelfth power supply device of the present invention, the pulse signal to be output can be changed in accordance with the magnitude of the load. A high power factor can be obtained and harmonic components can be suppressed. Further, since the output voltage can be changed according to the size of the load, higher output can be realized. Moreover, since the circuit configuration and the control are simple, the noise generated is small and the filter circuit can be simplified, and the loss in the switching means is small and the loss can be reduced. As a result, it is possible to realize a power supply device that has low noise, low loss, high reliability, and can cope with a load whose size varies.

【0170】本発明の第13の電源装置によれば、検出
した変化量より演算するモ−タ装置での負荷の大きさに
応じて力率或いは効率が最大となるパルス制御を行うの
で、モ−タ装置の運転範囲全域において十分な力率或い
は効率を得ることができる。この結果、モ−タ装置の運
転範囲全域において入力電流の高調波成分を十分に抑制
するとともに発生ノイズが小さいため低損失な電源装置
を実現できる。
According to the thirteenth power supply device of the present invention, the pulse control that maximizes the power factor or the efficiency according to the magnitude of the load on the motor device calculated from the detected change amount is performed. -A sufficient power factor or efficiency can be obtained over the entire operating range of the motor device. As a result, a harmonic component of the input current can be sufficiently suppressed over the entire operation range of the motor device, and a low-loss power supply device can be realized because the generated noise is small.

【0171】本発明の第14の電源装置によれば、交流
電源の電圧値の大きさを判別し、その電圧値に応じて各
々最適なパルス信号の出力パターンを切り替えて出力す
ることにより力率を改善する。この結果、例えば、電源
電圧が100Vでも200Vでも、同一の回路構成で対
応できる。
According to the fourteenth power supply device of the present invention, the power factor is determined by judging the magnitude of the voltage value of the AC power supply and switching and outputting the optimum pulse signal output pattern in accordance with the voltage value. To improve. As a result, for example, whether the power supply voltage is 100 V or 200 V, the same circuit configuration can be used.

【0172】本発明の第15の電源装置によれば、交流
電源の周波数に応じて各々最適なパルス信号を出力する
ことができ、周波数に関係なく十分な力率或いは効率を
得ることができる。この結果、交流電源の周波数に関係
なく入力電流の高調波成分を十分に抑制するとともに発
生ノイズが小さいため低損失な電源装置を実現できる。
According to the fifteenth power supply of the present invention, an optimum pulse signal can be output according to the frequency of the AC power supply, and a sufficient power factor or efficiency can be obtained regardless of the frequency. As a result, it is possible to realize a power supply device that sufficiently suppresses the harmonic component of the input current irrespective of the frequency of the AC power supply and generates low noise because the generated noise is small.

【0173】本発明の第16の電源装置によれば、平滑
コンデンサにより力率改善回路からの直流電圧に含まれ
る脈流成分を排除するため、より高品質な直流電圧を出
力することができる。
According to the sixteenth power supply of the present invention, a pulsating component contained in the DC voltage from the power factor improving circuit is eliminated by the smoothing capacitor, so that a higher quality DC voltage can be output.

【0174】本発明の空気調和機によれば、高力率で高
調波成分が少なく低損失な空気調和機を実現できる。
According to the air conditioner of the present invention, an air conditioner having a high power factor, a low harmonic component and a low loss can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の電源装置の実施の形態1における回
路構成図。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の電源装置の実施の形態1におけるパ
ルス信号及び主要波形を示した図。
FIG. 2 is a diagram showing a pulse signal and main waveforms in Embodiment 1 of the power supply device of the present invention.

【図3】 本発明の電源装置の実施の形態2における回
路構成図。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram in Embodiment 2 of the power supply device of the present invention.

【図4】 本発明の電源装置の回路構成図であって、特
にゼロクロス検出部の具体的構成を示した図。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the power supply device of the present invention, and particularly shows a specific configuration of a zero-cross detection unit.

【図5】 本発明の電源装置の実施の形態2におけるパ
ルス信号及び主要波形図。
FIG. 5 is a diagram showing pulse signals and main waveforms in a power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の電源装置の実施の形態3におけるパ
ルス信号及び主要波形を示した図。
FIG. 6 is a diagram showing a pulse signal and main waveforms in a power supply device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 (a)〜(d)は本発明の電源装置の一構成例にお
ける電流経路図。
7 (a) to 7 (d) are current path diagrams in one configuration example of the power supply device of the present invention.

【図8】 本発明の電源装置の実施の形態4におけるパ
ルス信号及び主要波形を示した図。
FIG. 8 is a diagram showing pulse signals and main waveforms in a power supply device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の電源装置の実施の形態4における別
のパルス信号及び主要波形を示した図。
FIG. 9 is a diagram showing another pulse signal and main waveforms in a power supply device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の電源装置の実施の形態5における
パルス信号及び主要波形を示した図。
FIG. 10 is a diagram showing a pulse signal and main waveforms in a power supply device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の電源装置の実施の形態6における
回路構成図。
FIG. 11 is a circuit diagram of a power supply device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の電源装置の実施の形態6における
パルス信号及び主要波形を示した図。
FIG. 12 is a diagram showing a pulse signal and main waveforms in a power supply device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の電源装置の実施の形態7における
回路構成図。
FIG. 13 is a circuit diagram of a power supply device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の電源装置の実施の形態8における
回路構成図。
FIG. 14 is a circuit diagram of a power supply device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の電源装置の実施の形態8における
パルス信号及び主要波形を示した図。
FIG. 15 is a diagram showing a pulse signal and main waveforms in a power supply device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の電源装置の実施の形態9における
回路構成図。
FIG. 16 is a circuit diagram of a power supply device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の電源装置の実施の形態10におけ
る回路構成図。
FIG. 17 is a circuit diagram of a power supply device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の電源装置の実施の形態10におけ
るパルス信号及び主要波形を示した図。
FIG. 18 is a diagram showing pulse signals and main waveforms in a power supply device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図19】 本発明の電源装置の実施の形態11(及び
実施の形態12)における回路構成図。
FIG. 19 is a circuit diagram of a power supply device according to Embodiment 11 (and Embodiment 12) of the present invention.

【図20】 モ−タ装置の速度に対してパルス信号制御
手段が出力するパルス信号のパルス幅を示した図。
FIG. 20 is a diagram showing a pulse width of a pulse signal output by the pulse signal control means with respect to the speed of the motor device.

【図21】 負荷に対する力率改善回路の制御モ−ドお
よびインバ−タ装置によるモ−タ装置の速度制御を示し
た図。
FIG. 21 is a diagram showing a control mode of a power factor improvement circuit for a load and a speed control of the motor device by the inverter device.

【図22】 負荷に対する力率改善回路の制御モ−ドお
よびインバ−タ装置によるモ−タ装置の速度制御を示し
た図。
FIG. 22 is a diagram showing a control mode of a power factor improvement circuit for a load and a speed control of the motor device by an inverter device.

【図23】 負荷に対する力率改善回路の制御モ−ドお
よびインバ−タ装置によるモ−タ装置の速度制御を示し
た図。
FIG. 23 is a diagram showing a control mode of a power factor improvement circuit for a load and a speed control of the motor device by the inverter device.

【図24】 本発明の電源装置の実施形態13における
回路構成図。
FIG. 24 is a circuit diagram of a power supply device according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図25】 本発明の電源装置の実施形態14における
回路構成図。
FIG. 25 is a circuit diagram of a power supply device according to a fourteenth embodiment of the present invention.

【図26】 モ−タ装置の速度に対してパルス信号制御
手段が出力するパルス信号のパルス幅を示した図。
FIG. 26 is a diagram showing a pulse width of a pulse signal output by the pulse signal control means with respect to the speed of the motor device.

【図27】 本発明の空気調和機の一実施形態を示す構
成のブロック図。
FIG. 27 is a block diagram of a configuration showing an embodiment of an air conditioner of the present invention.

【図28】 本発明の電源装置の他の構成例を示した
図。
FIG. 28 is a diagram showing another configuration example of the power supply device of the present invention.

【図29】 (a)〜(d)は本発明の電源装置の他の構成例
における電流経路図。
29 (a) to (d) are current path diagrams in another configuration example of the power supply device of the present invention.

【図30】 本発明の電源装置のさらに他の構成例を示
した図。
FIG. 30 is a diagram showing still another configuration example of the power supply device of the present invention.

【図31】 (a)は従来の電源装置の一例を示す回路構
成図、(b)は同主要波形図。
FIG. 31A is a circuit configuration diagram showing an example of a conventional power supply device, and FIG. 31B is a main waveform diagram thereof.

【図32】 (a)は従来の電源装置の他の例を示す回路
構成図、(b)は同主要波形図。
32 (a) is a circuit configuration diagram showing another example of a conventional power supply device, and FIG. 32 (b) is a main waveform diagram thereof.

【図33】 (a)従来の電源装置のさらに他の例を示す
回路構成図、(b)は同主要波形図。
FIG. 33 (a) is a circuit configuration diagram showing still another example of the conventional power supply device, and FIG. 33 (b) is a main waveform diagram thereof.

【図34】 (a)従来の電源装置のさらに他の例を示す
回路構成図、(b)は同主要波形図。
34A is a circuit configuration diagram showing still another example of the conventional power supply device, and FIG. 34B is a main waveform diagram thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 整流回路 2a、2b、2c、2d 整流素子 3 リアクトル 4a、4b スイッチング素子 5a、5b コンデンサ 6a、6b 逆流防止整流素子 7 力率改善回路 8 平滑コンデンサ 9 負荷 10 インバ−タ装置 11 モ−タ装置 21 ゼロクロス検出部 22 パルス信号制御部 23 スイッチ駆動部 24 検出信号遅延部 25 電源電圧検出部 25' 電源電圧判別部 26 直流電圧検出部 27 負荷状態検出部 28 電源周波数検出部 30 インバ−タ制御部 31 インバ−タ駆動部 32 位置検出部 71 負荷電流検出部 81 インバ−タ装置 82 電動圧縮機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 Rectifier circuit 2a, 2b, 2c, 2d Rectifier 3 Reactor 4a, 4b Switching 5a, 5b Capacitor 6a, 6b Backflow prevention rectifier 7 Power factor improvement circuit 8 Smoothing capacitor 9 Load 10 Inverter 11 Data unit 21 zero-cross detection unit 22 pulse signal control unit 23 switch drive unit 24 detection signal delay unit 25 power supply voltage detection unit 25 'power supply voltage determination unit 26 DC voltage detection unit 27 load state detection unit 28 power supply frequency detection unit 30 inverter Inverter control unit 31 Inverter drive unit 32 Position detection unit 71 Load current detection unit 81 Inverter device 82 Electric compressor

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Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)交流電源の出力電圧を整流して直
流電圧に変換する整流回路と、(b)該整流回路に接続
されたリアクトルと、(c)整流回路の出力電圧をリア
クトルを介して入力する力率改善回路と、該力率改善回
路は、直列に接続された複数のスイッチング素子からな
り前記交流電源から流れる入力電流の電流径路をオン、
オフさせるスイッチング手段と、直列に接続された複数
のコンデンサからなるコンデンサ回路と、前記スイッチ
ング手段がオン状態のときに前記コンデンサに充電され
た電荷が前記スイッチング手段に逆流するのを防止する
逆流防止整流素子とから構成され、前記スイッチング手
段及びコンデンサ回路は並列に配置され、前記スイッチ
ング素子間の接続点と前記コンデンサ間の接続点とが接
続され、前記スイッチング手段の端点と前記コンデンサ
回路の端点とが前記逆流防止整流素子を介して接続さ
れ、(d)前記力率改善回路の各スイッチング素子をオ
ンオフさせるパルス信号を生成して出力するパルス信号
制御手段と、(e)前記パルス信号を受けて前記力率改
善回路のスイッチング手段を駆動させるスイッチ駆動手
段とを備えたことを特徴とする電源装置。
1. A rectifier circuit for rectifying an output voltage of an AC power supply and converting it to a DC voltage, (b) a reactor connected to the rectifier circuit, and (c) a reactor for converting an output voltage of the rectifier circuit to a reactor. A power factor improvement circuit input through the power factor correction circuit, the power factor improvement circuit comprising a plurality of switching elements connected in series, turning on a current path of an input current flowing from the AC power supply,
A switching circuit for turning off, a capacitor circuit including a plurality of capacitors connected in series, and a backflow prevention rectifier for preventing electric charges charged in the capacitor from flowing back to the switching means when the switching means is on. And the switching means and the capacitor circuit are arranged in parallel, a connection point between the switching elements and a connection point between the capacitors are connected, and an end point of the switching means and an end point of the capacitor circuit are connected. (D) a pulse signal control means for generating and outputting a pulse signal for turning on and off each switching element of the power factor correction circuit, and (e) receiving the pulse signal and receiving the pulse signal. Switch driving means for driving the switching means of the power factor correction circuit. Power supply and butterflies.
【請求項2】 (a)交流電源の出力電圧を整流して直
流電圧に変換する整流回路と、(b)該整流回路に接続
されたリアクトルと、(c)整流回路の出力電圧をリア
クトルを介して入力する力率改善回路と、該力率改善回
路は、直列に接続された複数のスイッチング素子からな
り前記交流電源から流れる入力電流の電流径路をオン、
オフさせるスイッチング手段と、直列に接続された複数
のコンデンサからなるコンデンサ回路と、前記スイッチ
ング手段がオン状態のときに前記コンデンサに充電され
た電荷が前記スイッチング手段に逆流するのを防止する
逆流防止整流素子とから構成され、前記スイッチング手
段及びコンデンサ回路は並列に配置され、前記スイッチ
ング素子間の接続点と前記コンデンサ間の接続点とが接
続され、前記スイッチング手段の端点と前記コンデンサ
回路の端点とが前記逆流防止整流素子を介して接続さ
れ、(d)前記力率改善回路の各スイッチング素子をオ
ンオフさせるパルス信号を生成して出力するパルス信号
制御手段と、前記パルス信号制御手段は、交流電源電圧
の半周期において前記力率改善回路の複数のスイッチン
グ素子のうちの少なくとも1つを所定時間オンさせるパ
ルス信号を出力し、(e)前記パルス信号を受けて前記
力率改善回路のスイッチング手段を駆動させるスイッチ
駆動手段とを備えたことを特徴とする電源装置。
2. A rectifier circuit for rectifying an output voltage of an AC power supply to convert it to a DC voltage, (b) a reactor connected to the rectifier circuit, and (c) a reactor for converting an output voltage of the rectifier circuit to a reactor. A power factor improvement circuit input through the power factor correction circuit, the power factor improvement circuit comprising a plurality of switching elements connected in series, turning on a current path of an input current flowing from the AC power supply,
A switching circuit for turning off, a capacitor circuit including a plurality of capacitors connected in series, and a backflow prevention rectifier for preventing electric charges charged in the capacitor from flowing back to the switching means when the switching means is on. And the switching means and the capacitor circuit are arranged in parallel, a connection point between the switching elements and a connection point between the capacitors are connected, and an end point of the switching means and an end point of the capacitor circuit are connected. (D) a pulse signal control means for generating and outputting a pulse signal for turning on and off each switching element of the power factor correction circuit, wherein the pulse signal control means is connected via the backflow prevention rectifier element; In a half cycle of the power factor correction circuit, Both outputs a pulse signal for turning on the one predetermined time, the power supply apparatus characterized by comprising a switch drive means for driving the switching means of the power factor correction circuit receiving the (e) said pulse signal.
【請求項3】 電源電圧のゼロクロス点を検出してゼロ
クロス検出信号を出力するゼロクロス検出手段をさらに
備え、前記パルス信号制御手段は該ゼロクロス検出手段
からのゼロクロス検出信号に基づいて、前記力率改善回
路のスイッチング素子を所定時間オンさせるパルス信号
を出力することを特徴とする請求項2記載の電源装置。
3. A zero-cross detecting means for detecting a zero-crossing point of a power supply voltage and outputting a zero-crossing detecting signal, wherein the pulse signal control means performs the power factor correction based on the zero-crossing detecting signal from the zero-crossing detecting means. 3. The power supply device according to claim 2, wherein a pulse signal for turning on a switching element of the circuit for a predetermined time is output.
【請求項4】 前記パルス信号制御手段は、前記力率改
善回路の各スイッチング素子を所定時間オンさせるパル
ス信号を生成し、交流電源電圧の半周期ごとに前記パル
ス信号の出力パターンを切替えて出力することを特徴と
する請求項2または請求項3に記載の電源装置。
4. The pulse signal control means generates a pulse signal for turning on each switching element of the power factor correction circuit for a predetermined time, and switches and outputs an output pattern of the pulse signal every half cycle of the AC power supply voltage. The power supply device according to claim 2, wherein
【請求項5】 前記パルス信号制御手段は、前記力率改
善回路のスイッチング素子のうちの何れか1つを所定時
間オンさせるパルス信号を生成し、交流電源電圧の半周
期ごとに前記パルス信号の出力パターンを切替えて出力
することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の
電源装置。
5. The pulse signal control means generates a pulse signal for turning on one of the switching elements of the power factor correction circuit for a predetermined time, and generates the pulse signal every half cycle of the AC power supply voltage. The power supply device according to claim 2, wherein an output pattern is switched and output.
【請求項6】 前記パルス信号制御手段は、前記力率改
善回路の複数のスイッチング素子をそれぞれ異なった所
定時間オンさせるパルス信号を生成し、交流電源電圧の
半周期ごとに前記パルス信号の出力パターンを切替えて
出力することを特徴とする請求項2または請求項3に記
載の電源装置。
6. The pulse signal control means generates a pulse signal for turning on a plurality of switching elements of the power factor correction circuit for different predetermined times, and outputs an output pattern of the pulse signal every half cycle of the AC power supply voltage. The power supply device according to claim 2 or 3, wherein the power supply is switched and output.
【請求項7】 前記パルス信号制御手段は、前記力率改
善回路のスイッチング素子の全てを同時に所定時間オン
させるパルス信号を生成し、前記パルス信号を交流電源
電圧の半周期ごとに出力することを特徴とする請求項2
または請求項3に記載の電源装置。
7. The pulse signal control means generates a pulse signal that simultaneously turns on all of the switching elements of the power factor correction circuit for a predetermined time, and outputs the pulse signal every half cycle of the AC power supply voltage. Claim 2
Or the power supply device according to claim 3.
【請求項8】 電源電圧のゼロクロス点を検出してゼロ
クロス検出信号を出力するゼロクロス検出手段と、該ゼ
ロクロス検出手段からのゼロクロス検出信号を受け所定
時間経過後にゼロクロス遅延信号を出力する検出信号遅
延手段とをさらに備え、パルス信号制御手段は前記検出
信号遅延手段からのゼロクロス遅延信号を受け力率改善
回路のスイッチング手段のうち少なくとも1つを所定時
間オンさせるパルス信号を出力することを特徴とする請
求項2または請求項4ないし請求項7のいずれか1つに
記載の電源装置。
8. A zero-crossing detecting means for detecting a zero-crossing point of a power supply voltage and outputting a zero-crossing detecting signal, and a detecting signal delaying means for receiving a zero-crossing detecting signal from the zero-crossing detecting means and outputting a zero-crossing delay signal after a predetermined time has elapsed. Wherein the pulse signal control means receives a zero-cross delay signal from the detection signal delay means and outputs a pulse signal for turning on at least one of the switching means of the power factor correction circuit for a predetermined time. The power supply device according to claim 2 or any one of claims 4 to 7.
【請求項9】 交流電源電圧の電圧値を検出する電源電
圧検出手段をさらに備え、該電源電圧検出手段から得ら
れた電圧値が所定値以上になったときに、前記パルス信
号制御手段が前記力率改善回路のスイッチング素子のう
ち少なくとも1つをオンさせるパルス信号を出力するこ
とを特徴とする請求項2または請求項4ないし請求項7
の何れか1つに記載の電源装置。
9. A power supply voltage detecting means for detecting a voltage value of an AC power supply voltage, wherein when the voltage value obtained from the power supply voltage detecting means becomes equal to or more than a predetermined value, the pulse signal control means sets the pulse signal control means to 8. A pulse signal for turning on at least one of the switching elements of the power factor correction circuit is output.
The power supply device according to any one of the above.
【請求項10】 交流電源電圧の電圧値を検出する電源
電圧検出手段と、電源装置の出力電圧を検出する直流電
圧検出手段とをさらに備え、前記電源電圧検出手段から
得られた電圧値が前記直流電圧検出手段から得られた直
流電圧値以上になったときに、前記パルス信号制御手段
は前記力率改善回路のスイッチング手段をオフさせるパ
ルス信号を出力することを特徴とする請求項2ないし請
求項8の何れか1つに記載の電源装置。
10. A power supply voltage detecting means for detecting a voltage value of an AC power supply voltage, and a DC voltage detecting means for detecting an output voltage of a power supply device, wherein the voltage value obtained from the power supply voltage detecting means is The pulse signal control means outputs a pulse signal for turning off the switching means of the power factor correction circuit when the DC voltage value becomes equal to or more than the DC voltage value obtained from the DC voltage detection means. Item 9. The power supply device according to any one of items 8.
【請求項11】 負荷の大きさを検出する負荷状態検出
手段をさらに備え、前記パルス信号制御手段は前記負荷
状態検出手段から得られる負荷の大きさに応じてパルス
信号のパルス幅を変化させて出力することを特徴とする
請求項2ないし請求項10の何れか1つに記載の電源装
置。
11. The apparatus according to claim 1, further comprising a load state detecting means for detecting a magnitude of the load, wherein said pulse signal control means changes a pulse width of the pulse signal in accordance with the magnitude of the load obtained from said load state detecting means. The power supply according to any one of claims 2 to 10, wherein the power is output.
【請求項12】 負荷の大きさを検出する負荷状態検出
手段をさらに備え、前記パルス信号制御手段は前記負荷
状態検出手段から得られる負荷の大きさに応じて、請求
項2ないし請求項10の何れか1つに記載のパルス信号
を選択して出力することを特徴とする電源装置。
12. The apparatus according to claim 2, further comprising a load state detecting means for detecting a magnitude of a load, wherein said pulse signal control means is adapted to a magnitude of a load obtained from said load state detecting means. A power supply device that selects and outputs the pulse signal described in any one of the above.
【請求項13】 前記負荷はモータ装置と該モータ装置
に駆動電圧を供給するために直流を交流に変換するイン
バ−タ装置とからなり、前記負荷状態検出手段は前記イ
ンバ−タ装置または前記モ−タ装置の状態変化に起因し
て発生する変化量を検出することを特徴とする請求項1
1または12に記載の電源装置。
13. The load device comprises a motor device and an inverter device for converting a direct current into an alternating current in order to supply a drive voltage to the motor device, and the load state detecting means comprises the inverter device or the motor. 2. A method according to claim 1, wherein the amount of change occurring due to a change in the state of the monitoring device is detected.
13. The power supply device according to 1 or 12.
【請求項14】 交流電源電圧の電圧値を判別する電圧
判別手段をさらに備え、前記パルス信号制御手段は前記
電圧判別手段の判別結果に応じてパルス信号の出力パタ
ーンを切り替えることを特徴とする請求項11ないし請
求項13のいずれか1つに記載の電源装置。
14. The apparatus according to claim 1, further comprising a voltage discriminating means for discriminating a voltage value of the AC power supply voltage, wherein said pulse signal control means switches an output pattern of the pulse signal according to a discrimination result of said voltage discriminating means. The power supply device according to any one of claims 11 to 13.
【請求項15】 交流電源電圧の周波数を検出する電源
周波数検出手段をさらに備え、前記パルス信号制御手段
は前記電源周波数検出手段が検出した周波数に応じて異
なるパルス幅のパルス信号を出力することを特徴とする
請求項1ないし請求項14のいずれか1つに記載の電源
装置。
15. A power supply frequency detecting means for detecting a frequency of an AC power supply voltage, wherein the pulse signal control means outputs a pulse signal having a different pulse width according to the frequency detected by the power supply frequency detecting means. The power supply device according to any one of claims 1 to 14, wherein:
【請求項16】 前記力率改善回路の出力電圧を平滑す
る平滑コンデンサをさらに備えたことを特徴とする請求
項1ないし請求項15のいずれか1つに記載の電源装
置。
16. The power supply device according to claim 1, further comprising a smoothing capacitor for smoothing an output voltage of the power factor correction circuit.
【請求項17】 請求項1ないし請求項16のいずれか
1つに記載の電源装置を備えたことを特徴とする空気調
和機。
17. An air conditioner comprising the power supply device according to claim 1. Description:
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