JP2006174689A - 直流電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】交流電源1からの交流電圧を整流する整流手段2と、第1のコンデンサ3および第2のコンデンサ4とからなる倍電圧整流回路と、リアクタ6と、リアクタ6を介して交流電源1を短絡するスイッチング手段7と、交流電源1のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段8と、ゼロクロス検出手段8に同期させてスイッチング手段7を短絡・開放する制御手段9とを備えた直流電源装置において、交流電源1の半周期毎にスイッチング手段7を短絡動作させる回数を負荷5に応じて変更する。
【選択図】図1
Description
素子36の電流が増加することから、電流定格のより大きな短絡素子36を使用しなければならず、サイズアップやコストアップにつながってしまうとともに、直流電圧を高くするにつれて電流波形における正弦波状からの乖離が大きくなり、力率が低下してしまうという課題があった。
い昇圧能力を得られるとともに、力率を向上させて、コンセントから取り出し得る最大電力を高くすることができる。
第14の発明は、第1〜13のいずれか1つの発明において、電源の半周期に1度もスイッチング手段を短絡しない制御モードを有することにより、不要な昇圧動作を抑えることができるため、特に交流電源電圧が高い場合に、負荷が要求する以上に直流電圧を上げて全体の効率を低下させるのを防止することができる。
力率を向上させる3回目の短絡期間とによってスイッチング手段を間欠短絡する制御モードを有することにより、スイッチング損失が少なく、高調波の高次成分の小さな入力電流波形を得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
図1は、本発明の第1の実施の形態における直流電源装置の構成を示すものである。
本発明の第2の実施の形態の直流電源装置の構成は、図1に示した実施の形態1と同じであり、説明を省略する。
図5は、第3の実施の形態における直流電源装置の構成を示すものである。
図6に本発明における第4の実施の形態の直流電源装置の構成を示す。
本発明における第5の実施の形態の直流電源装置の構成は、図1に示した実施の形態1に同じであるため、説明を省略する。
本発明における第6の実施の形態の直流電源装置の構成は、図1に示す実施の形態1と同じであるため、省略する。
本発明における第7の実施の形態の直流電源装置の構成は、図5に示す実施の形態3と同じであるため、省略する。
本発明における第8の実施の形態の直流電源装置の構成は、実施の形態1と同じであるため、省略する。
に短絡回数を増加させても構わない。
図11に本発明における第8の実施の形態の直流電源装置の構成を記載する。
数の上限値として、上記短絡回数以下の範囲で、以降実施の形態8で記載したように目標電圧と直流電圧との関係に応じて短絡回数を変更する。
本発明の第10の実施の形態の直流電源装置の構成は、図1に示す第1の実施の形態と同じであるため、省略する。
得ることができないため、理想的な電流波形を得ることが困難となる。
2 整流回路
3 第1のコンデンサ
4 第2のコンデンサ
5 負荷
6 リアクタ
7 スイッチング手段
8 ゼロクロス検出手段
9 制御手段
9a 駆動信号生成手段
9b 短絡回数選択手段
9c 目標電圧記憶手段
9d 比較手段
9e コンバータ制御手段
11 電圧検出手段
13 電流検出手段
17 インバータ
18 電動機
21 温度検出手段
Claims (15)
- 交流電源からの交流電圧を直流電圧に整流して負荷に供給する整流手段と、互いに直列に接続されて、前記整流手段の直流出力端の両端間に接続され、倍電圧整流回路を構成する第1のコンデンサおよび第2のコンデンサと、前記交流電源と前記整流手段の一方の交流入力端との間に接続されたリアクタと、前記交流電源を前記リアクタを介して短絡するスイッチング手段と、前記交流電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロス点に同期させて前記スイッチング手段を短絡・開放する制御手段とを有する直流電源装置において、前記制御手段は、前記交流電源の半周期毎に前記スイッチング手段を短絡させる短絡回数を、前記負荷に応じて変更することを特徴とする直流電源装置。
- 交流電源からの入力電流を検出する電流検出手段を備え、前記電流検出手段によって検出される入力電流が大きいほど、前記短絡回数を多くすることを特徴とする、請求項1に記載の直流電源装置。
- 負荷は、インバータおよび前記インバータによって駆動される電動機であり、前記インバータの周波数が高いほど、前記短絡回数を多くすることを特徴とする、請求項1に記載の直流電源装置。
- 交流電源の電源周波数が50Hzの場合に、60Hzの場合に比べて前記短絡回数を多く設定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の直流電源装置。
- 交流電源からの交流電圧を直流電圧に整流して負荷に供給する整流手段と、互いに直列に接続されて前記整流手段の直流出力端の両端間に接続され、倍電圧整流回路を構成する第1のコンデンサおよび第2のコンデンサと、前記交流電源と前記整流手段の一方の交流入力端との間に接続されたリアクタと、前記交流電源を前記リアクタを介して短絡するスイッチング手段と、前記交流電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロス点に同期させて前記スイッチング手段を短絡・開放する制御手段と、負荷へ供給される直流電圧を検出する電圧検出手段と、前記直流電圧の目標電圧を記憶する目標電圧記憶手段とを備えて、前記電圧検出手段において検出される直流電圧が予め前記目標電圧記憶手段によって設定された目標電圧に等しくなるように、交流電源の半周期毎に前記スイッチング手段を短絡させる短絡回数と前記スイッチング手段を短絡させる短絡期間とを調整する直流電源装置において、前記短絡回数の上限値を負荷に応じて切り替えることを特徴とする直流電源装置。
- 交流電源からの入力電流を検出する電流検出手段を備え、前記電流検出手段によって検出される入力電流が大きいほど、前記短絡回数の上限値が多く設定されることを特徴とする、請求項5に記載の直流電源装置。
- 負荷は、インバータおよび前記インバータによって駆動される電動機であり、前記インバータの周波数が高いほど、前記短絡回数の上限値が多く設定されることを特徴とする、請求項5に記載の直流電源装置
- 周囲温度を検出する温度検出手段を備え、温度検出手段によって検出される周囲温度が低いほど、前記短絡回数の上限値が多く設定されることを特徴とする、請求項5に記載の直流電源装置。
- 交流電源の電源周波数が50Hzの場合に、60Hzの場合に比べて前記短絡回数の上限値を多く設定することを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の直流電源装置。
- 電源半周期内における前記すべての短絡時間twi(1≦i≦n)が、前記スイッチング手段の短絡期間毎に予め設定された所定の最大短絡時間twimax(1≦i≦n)に等しくなっても前記直流電圧が目標電圧よりも低い場合に、前記短絡回数を増加させることを特徴とする、請求項5〜9のいずれかに記載の直流電源装置。
- 電圧検出手段において検出される直流電圧が予め目標電圧記憶手段によって設定された目標電圧に比べて低い場合に、動作中の制御モードにおける短絡回数以上の短絡回数を有する制御モードでのみ短絡動作される短絡時間twj(n+1≦j≦m)を増加させると同時に、動作中の制御モードよりも短絡回数の低い制御モードにおいても短絡動作される短絡時間twi(1≦i≦n)の一部またはすべてを減少させることを特徴とする請求項5〜9のいずれかに記載の直流電源装置。
- すべての短絡時間twj(n+1≦j≦m)が短絡期間毎に予め設定された最大時間twjmax(n+1≦j≦m)に等しくなっても前記直流電圧が目標電圧よりも低い場合に、前記短絡回数を増加させることを特徴とする請求項11に記載の直流電源装置。
- 交流電源の半周期の前半に1回だけ前記スイッチング手段を短絡動作させる制御モードを有することを特徴とする、請求項1〜12のいずれかに記載の直流電源装置。
- 交流電源の半周期の間に1度も前記スイッチング手段を短絡動作させない制御モードを有することを特徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載の直流電源装置。
- 交流電源の半周期の前半に2回、後半に1回の計3回前記スイッチング手段を短絡動作させる制御モードを有することを特徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載の直流電源装置。
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