JP2008253060A - Power supply device - Google Patents

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Masakazu Kato
雅一 加藤
Makoto Nakamoto
良 中本
Keisuke Shimatani
圭介 嶋谷
Keiichi Yoshizaka
圭一 吉坂
Masafumi Hashimoto
雅文 橋本
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device capable of preventing the stop of a load connected to the power supply device, even if zero cross interruption pulse an PAM interruption pulse are generated. <P>SOLUTION: The power supply device converts AC power into DC power, and supplies the DC power to a load (40). The power supply device includes a control section, a rectifying circuit (10), a smoothing circuit (20) and a switch (SW). The control section sets not less than a first time minimally required for calculation of a current value of AC current between the zero cross interruption pulse and the PAM interruption pulse. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、電源装置に係る発明であり、特に、PAM制御を行う電源装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device that performs PAM control.

冷暖房を行う空気調和機(エアコン)では、冷暖房能力を調整するときに、コンプレッサの運転周波数を変更するものがある。このようなエアコンでは、インバータ制御によってコンプレッサを駆動するモータの回転数を制御している。   Some air conditioners (air conditioners) that perform cooling and heating change the operating frequency of the compressor when adjusting the cooling and heating capacity. In such an air conditioner, the rotation speed of a motor that drives the compressor is controlled by inverter control.

インバータ制御を行う電源装置には、PAM(PulseAmplitude Modulation:パルス振幅変調)制御を行うものがある。PAM制御では、交流電圧を整流回路によって直流電圧に変換した後、昇圧回路によって所望の電圧に変換するようになっている。当該昇圧回路は、リアクトル素子、スイッチング素子、ダイオードおよびコンデンサ等から構成されている。   Some power supply devices that perform inverter control perform PAM (Pulse Amplitude Modulation) control. In PAM control, an AC voltage is converted to a DC voltage by a rectifier circuit, and then converted to a desired voltage by a booster circuit. The booster circuit includes a reactor element, a switching element, a diode, a capacitor, and the like.

昇圧回路では、スイッチング素子のオン時間の比率(デューティ比)を制御することにより、前段の整流回路に入力される交流の入力電流の波形および電流値を制御することができ、直流電圧の制御と共に力率改善および高調波電流の低減が可能となっている。   In the booster circuit, by controlling the on-time ratio (duty ratio) of the switching element, the waveform and current value of the AC input current input to the rectifier circuit in the previous stage can be controlled. Power factor improvement and harmonic current reduction are possible.

なお、電源周波数の半周期に少なくとも2以上のPAMパルスを生成することにより(パルス数を増加することにより)、力率改善および高調波電流をさらに低減させることができる。当該PAM制御を、マルチパルスPAM制御と称する。   Note that by generating at least two or more PAM pulses in a half cycle of the power supply frequency (by increasing the number of pulses), power factor improvement and harmonic current can be further reduced. This PAM control is referred to as multi-pulse PAM control.

他方、PAM制御のためのPAM波形を生成するためには、当該PAM波形のON/OFFの切替のために使用されるPAM割込みパルスを生成する必要がある。また、当該PAM割込みパルスの生成には、交流電力のゼロクロス点(電圧0Vにおける当該交流電力波形の点)の検出を示すゼロクロス割込みパルスを生成する必要がある。   On the other hand, in order to generate a PAM waveform for PAM control, it is necessary to generate a PAM interrupt pulse used for ON / OFF switching of the PAM waveform. Further, in order to generate the PAM interrupt pulse, it is necessary to generate a zero cross interrupt pulse indicating detection of a zero cross point of AC power (a point of the AC power waveform at a voltage of 0 V).

ここで、PAM制御を行う電源装置として、たとえば特許文献1が存在する。   Here, for example, Patent Document 1 exists as a power supply device that performs PAM control.

特開平10−337031号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-337031

上記のように、PAM割込みパルスとゼロクロス割込みパルスとを電源装置内の制御部で生成する構成において、当該制御部が電源装置の出力側に接続される負荷(コンプレッサモータ)に流す電流値を計算する場合には、以下のような問題が発生し得る。   As described above, in the configuration in which the PAM interrupt pulse and the zero-cross interrupt pulse are generated by the control unit in the power supply device, the control unit calculates the current value flowing through the load (compressor motor) connected to the output side of the power supply device When doing so, the following problems may occur.

一般的に、制御部におけるPAM割込みパルスおよびゼロクロス割込みパルスの生成の優先順位は、当該制御部における上記電流値の計算の優先順位よりも高い。よって、制御部において負荷に流す上記電流値を計算している際に、前記各パルスの生成割込みが入ると、当該電流値の計算は、各パルスの生成割込みが終了するまで待つ必要がある。他方、制御部における上記電流値の計算の待ち時間が長期化すると、負荷の動作が停止する。したがって、当該負荷動作停止の観点から、上記電流値の計算の待ち時間は、所定の時間以内と決まっている。   Generally, the priority of generation of the PAM interrupt pulse and the zero-cross interrupt pulse in the control unit is higher than the priority of calculation of the current value in the control unit. Therefore, if the generation interrupt of each pulse is input while calculating the current value flowing through the load in the control unit, the calculation of the current value needs to wait until the generation interrupt of each pulse ends. On the other hand, when the waiting time for the calculation of the current value in the control unit becomes longer, the load operation stops. Therefore, from the viewpoint of stopping the load operation, the waiting time for calculating the current value is determined to be within a predetermined time.

したがって、上記電源装置の構成において、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、微小な時刻(ゼロも含む)経過後にPAM割込みパルスの生成(立上り)が開始されると、制御部における上記電流値の計算時間の待ち時間が長くなり、上述の通り負荷が停止するという問題が生じ得る。   Therefore, in the configuration of the power supply apparatus, when generation (rising) of the PAM interrupt pulse is started after a lapse of a minute time (including zero) after the falling of the zero cross interrupt pulse, the calculation time of the current value in the control unit is started. The waiting time becomes longer, and the problem that the load stops as described above may occur.

そこで、本発明は、ゼロクロス割込みパルスおよびPAM割込みパルスを生成したとしても、電源装置に接続される負荷の停止を防止できる電源装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply device that can prevent a load connected to the power supply device from being stopped even if a zero-cross interrupt pulse and a PAM interrupt pulse are generated.

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載の電源装置は、交流電力を直流電力に変換し、前記直流電力を負荷(40)へ供給する電源装置において、前記交流電力を整流する整流回路(10)と、直列に接続された第一のコンデンサ(2)および第二のコンデンサ(3)から構成されており、前記整流回路からの出力を平滑化して前記直流電力を出力する平滑回路(20)と、前記整流回路と、前記第一のコンデンサと前記第二のコンデンサとの間の接続点(N1)との間に配設される、スイッチ(SW)と、前記負荷に供給される直流電流の電流値の計算、前記整流回路に入力される前記交流電力のゼロクロス点の検出を表すゼロクロス割込みパルスの生成、およびPAM波形の生成の際に使用され、前記スイッチに入力するPAM割込みパルスの生成を行う、制御部とを、備えており、前記ゼロクロス割込みパルスの生成後の前記PAM割込みパルスの生成時期は、動的に変動し、前記制御部は、前記ゼロクロス割込みパルスと前記PAM割込みパルスとの間として、前記直流電流の電流値の計算に最低限必要な第一の時間以上設ける。   In order to achieve the above object, a power supply device according to claim 1 according to the present invention is a power supply device that converts AC power into DC power and supplies the DC power to a load (40). And a first capacitor (2) and a second capacitor (3) connected in series. The output from the rectifier circuit is smoothed to generate the DC power. A switch (SW) disposed between a smoothing circuit (20) for output, the rectifier circuit, and a connection point (N1) between the first capacitor and the second capacitor; Used to calculate the current value of the DC current supplied to the load, generate a zero-cross interrupt pulse representing the detection of the zero-cross point of the AC power input to the rectifier circuit, and generate a PAM waveform. input And a control unit that generates a PAM interrupt pulse. The generation timing of the PAM interrupt pulse after the generation of the zero cross interrupt pulse varies dynamically, and the control unit includes the zero cross interrupt pulse. And the PAM interrupt pulse are provided at least for the first time necessary for the calculation of the current value of the direct current.

また、本発明に係る請求項2に記載の電源装置は、請求項1に記載の電源装置であって、前記制御部は、前記ゼロクロス割込みパルスの立下り後から前記PAM割込みパルスが生成されるまでの第二の時間を、計算することができ、前記第二の時間が、前記第一の時間より長い場合には、前記制御部は、前記ゼロクロス割込みパルスの立下り後、前記第二の時間経過後に、前記PAM割込みパルスの生成する。   The power supply device according to claim 2 of the present invention is the power supply device according to claim 1, wherein the control unit generates the PAM interrupt pulse after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse. A second time until the second time is longer than the first time, the control unit, after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse, After the elapse of time, the PAM interrupt pulse is generated.

また、本発明に係る請求項3に記載の電源装置は、請求項1または請求項2に記載の電源装置であって、前記制御部は、前記ゼロクロス割込みパルスの立下り後から前記PAM割込みパルスが生成されるまでの第二の時間を、計算することができ、前記第二の時間が前記第一の時間以下である場合には、前記制御部は、前記ゼロクロス割込みパルスの立下り後、前記第一の時間経過後に、前記PAM割込みパルスの生成する。   Further, the power supply device according to claim 3 according to the present invention is the power supply device according to claim 1 or 2, wherein the control unit performs the PAM interrupt pulse after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse. Can be calculated, and if the second time is less than or equal to the first time, the control unit, after falling of the zero-cross interrupt pulse, After the first time has elapsed, the PAM interrupt pulse is generated.

本発明の請求項1に記載の電源装置では、制御部は、ゼロクロス割込みパルスとPAM割込みパルスとの間として、直流電流の電流値の計算に最低限必要な第一の時間以上設ける。   In the power supply device according to the first aspect of the present invention, the control unit is provided between the zero-cross interrupt pulse and the PAM interrupt pulse for a minimum of the first time necessary for calculating the current value of the direct current.

したがって、たとえば、ゼロクロス割込みパルスの立ち上がり直前、またはゼロクロス割込みパルスの立下りのちに次のPAM割込みパルスの生成(立上り)が開始されるまでの間に、制御部においてコンプレッサモータ(負荷)40に流す電流値の計算が開始されたとしても、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、最低限、上記第一の時間だけの時間が確保される。よって、制御部における上記電流値の計算の待ち時間が長期化することを防止できる。これにより、当該電流値の計算が長期化することにより、電源装置に接続される負荷の動作が停止することも防止できる。   Accordingly, for example, immediately before the zero-cross interrupt pulse rises or until the generation (rise) of the next PAM interrupt pulse starts after the zero-cross interrupt pulse falls, the control unit causes the compressor motor (load) 40 to flow. Even if the calculation of the current value is started, after the falling edge of the zero cross interrupt pulse, the time of the first time is secured at least. Therefore, it is possible to prevent the waiting time for the calculation of the current value in the control unit from being prolonged. Thereby, it is possible to prevent the operation of the load connected to the power supply device from stopping due to the long calculation of the current value.

また、本発明の請求項2に記載の電源装置では、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後からPAM割込みパルスが生成されるまでの第二の時間を計算することができ、第二の時間が第一の時間より長い場合には、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、第二の時間経過後に、PAM割込みパルスの生成する。   In the power supply device according to claim 2 of the present invention, the control unit can calculate a second time from when the zero-cross interrupt pulse falls until the PAM interrupt pulse is generated. When the time is longer than the first time, the control unit generates a PAM interrupt pulse after the second time elapses after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse.

したがって、制御部において計算された第二の時間に基づいてゼロクロス割込みパルス立下り後のPAM割込みパルスの発生時期を決定することにより、前記パルス間の期間として第一の時間より長い時間を確保できる。よって、請求項1に記載した効果を得ることができる。   Therefore, by determining the generation timing of the PAM interrupt pulse after the falling of the zero cross interrupt pulse based on the second time calculated in the control unit, it is possible to secure a time longer than the first time as the period between the pulses. . Therefore, the effect described in claim 1 can be obtained.

また、本発明の請求項3に記載の電源装置では、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後からPAM割込みパルスが生成されるまでの第二の時間を計算することができ、第二の時間が第一の時間以下である場合には、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、第一の時間経過後に、PAM割込みパルスの生成する。   In the power supply device according to claim 3 of the present invention, the control unit can calculate a second time from when the zero cross interrupt pulse falls to when the PAM interrupt pulse is generated. When the time is equal to or shorter than the first time, the control unit generates a PAM interrupt pulse after the first time has elapsed after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse.

したがって、制御部において、ゼロクロス割込みパルス立下り後のPAM割込みパルスの発生までの第二の時間(≦第一の時間)が計算されたとしても、前記パルス間の期間として第一の時間を確保できる。よって、請求項1に記載した効果を得ることができる。   Therefore, even if the second time (≦ first time) until the generation of the PAM interrupt pulse after the falling edge of the zero cross interrupt pulse is calculated in the control unit, the first time is secured as the period between the pulses. it can. Therefore, the effect described in claim 1 can be obtained.

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.

<実施の形態>
空気調和機(以下「エアコン」と言う)は、室内機と室外機とによって構成されており、当該室内機と室外機とは、冷媒を循環させる冷媒配管を介して接続されている。
<Embodiment>
An air conditioner (hereinafter referred to as “air conditioner”) includes an indoor unit and an outdoor unit, and the indoor unit and the outdoor unit are connected via a refrigerant pipe that circulates a refrigerant.

当該エアコンにおいて、コンプレッサモータの回転駆動によってコンプレッサが運転されると、冷媒配管内に冷媒が循環される。冷房モードでは、コンプレッサによって圧縮された冷媒が熱交換器へ供給されることにより液化され、この液化された冷媒が室内機の熱交換器で気化することにより、熱交換器を通過する空気を冷却する。これに対して、暖房モードでは、コンプレッサによって圧縮された冷媒が、室内機の熱交換器で凝縮されることにより放熱し、この冷媒が放熱した熱で熱交換器を通過する空気を加熱する。   In the air conditioner, when the compressor is operated by the rotational drive of the compressor motor, the refrigerant is circulated in the refrigerant pipe. In the cooling mode, the refrigerant compressed by the compressor is liquefied by being supplied to the heat exchanger, and the liquefied refrigerant is vaporized by the heat exchanger of the indoor unit, thereby cooling the air passing through the heat exchanger. To do. On the other hand, in the heating mode, the refrigerant compressed by the compressor dissipates heat by being condensed by the heat exchanger of the indoor unit, and the air passing through the heat exchanger is heated by the heat dissipated by the refrigerant.

室外機には、図1に示す電源装置および、当該電源装置に配設される制御部(図示せず)が設けられている。電源装置は、交流電源7をコンプレッサモータ40の駆動用の直流電力に変換する。また、制御部は、室外機の作動を制御すると共に、電源装置の作動を制御する。   The outdoor unit is provided with the power supply device shown in FIG. 1 and a control unit (not shown) disposed in the power supply device. The power supply device converts the AC power supply 7 into DC power for driving the compressor motor 40. Further, the control unit controls the operation of the outdoor unit and the operation of the power supply device.

図1に示すように、電源装置は、整流回路10、平滑回路20、インバータ回路30およびスイッチSWから構成されている。さらに、電源装置は、図1には図示されていない制御部も備えている。電源装置は、交流電源7から供給される交流電力を所定電圧の直流電力に変換し、インバータ回路30を介して当該直流電力をコンプレッサモータ(負荷と把握できる)40に対して出力(供給)する。   As shown in FIG. 1, the power supply device includes a rectifier circuit 10, a smoothing circuit 20, an inverter circuit 30, and a switch SW. Furthermore, the power supply apparatus also includes a control unit not shown in FIG. The power supply device converts AC power supplied from the AC power supply 7 into DC power having a predetermined voltage, and outputs (supplies) the DC power to the compressor motor (which can be grasped as a load) 40 via the inverter circuit 30. .

インバータ回路30は、スイッチング素子が設けられた一般的構成となっている。当該スイッチング素子がオン/オフ制御されることにより、インバータ回路30は、スイッチング動作に応じた直流電力をコンプレッサモータ40へ出力する。なお、当該出力電力(電圧)に応じた回転数で、コンプレッサモータ40は回転駆動する。   The inverter circuit 30 has a general configuration in which a switching element is provided. The inverter circuit 30 outputs DC power corresponding to the switching operation to the compressor motor 40 by the on / off control of the switching element. Note that the compressor motor 40 is driven to rotate at a rotational speed corresponding to the output power (voltage).

図2に示すように、スイッチSWが複数回スイッチング動作を繰り返すことにより、交流電圧Vの半周期内に少なくとも2以上のPAMパルスを有するPAM波形が生成される(マルチパルスPAMと称する)。当該マルチパルスPAMを生成させることにより、整流回路10に流れる電流Iにおける高調波をより抑制することができる。   As shown in FIG. 2, the switch SW repeats the switching operation a plurality of times, thereby generating a PAM waveform having at least two or more PAM pulses within a half cycle of the AC voltage V (referred to as a multi-pulse PAM). By generating the multi-pulse PAM, harmonics in the current I flowing through the rectifier circuit 10 can be further suppressed.

一方、整流回路10は、複数のダイオード1がブリッジ状に接続されることにより構成されている。当該整流回路10の入力部には、交流電源7が接続される。整流回路10は、交流電源7を整流するための回路である。また、整流回路10の出力部には、平滑回路20が接続されている。   On the other hand, the rectifier circuit 10 is configured by connecting a plurality of diodes 1 in a bridge shape. An AC power supply 7 is connected to the input portion of the rectifier circuit 10. The rectifier circuit 10 is a circuit for rectifying the AC power supply 7. Further, the smoothing circuit 20 is connected to the output portion of the rectifier circuit 10.

平滑回路20は、直列接続されたコンデンサ(第一のコンデンサおよび第二のコンデンサと把握できる)2,3と、これらのコンデンサ2,3に並列接続されたコンデンサ(第三のコンデンサと把握できる)4によって構成されている。平滑回路20は、整流回路10から出力される脈流を平滑化し、直流電力を出力する。これにより、整流回路10および平滑回路20により、倍電圧両波整流回路を形成している。   The smoothing circuit 20 includes capacitors connected in series (can be understood as a first capacitor and a second capacitor) 2 and 3, and capacitors connected in parallel to these capacitors 2 and 3 (can be understood as a third capacitor). 4. The smoothing circuit 20 smoothes the pulsating current output from the rectifying circuit 10 and outputs DC power. Thereby, the voltage doubler wave rectifier circuit is formed by the rectifier circuit 10 and the smoothing circuit 20.

なお、整流回路10と平滑回路20との間には、スイッチSWが配設されている。より具体的には、スイッチSWは、整流回路10と、第一のコンデンサ2と第二のコンデンサ3との間の接続点N1との間に配設されている。当該スイッチSWは、制御部から出力される高周波の各割込みパルスによって、オン/オフ制御される。   A switch SW is disposed between the rectifier circuit 10 and the smoothing circuit 20. More specifically, the switch SW is disposed between the rectifier circuit 10 and the connection point N <b> 1 between the first capacitor 2 and the second capacitor 3. The switch SW is on / off controlled by high-frequency interrupt pulses output from the control unit.

一方、制御部には、入力電力検出手段が接続されている。制御部は、この入力電力検出手段によって、交流電源7からの交流電圧(入力電圧)と共に入力電圧の波形の位相信号を読み込む。そして、読み込んだ位相信号から交流電源電圧の波形がプラスからマイナス(マイナスからプラス)に切り換わる、ゼロクロス点を検出する。制御部は、このゼロクロス点に基づいて、PAM割込みパルスを出力するタイミングを計算する。   On the other hand, input power detection means is connected to the control unit. The control unit reads the phase signal of the waveform of the input voltage together with the AC voltage (input voltage) from the AC power source 7 by the input power detection means. Then, the zero cross point at which the waveform of the AC power supply voltage switches from plus to minus (minus to plus) is detected from the read phase signal. The control unit calculates the timing for outputting the PAM interrupt pulse based on the zero cross point.

次に、図3を用いて、PAM制御について説明する。図3は、PAM制御を説明するためのタイミングチャートである。   Next, PAM control will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart for explaining the PAM control.

ここで、図3の上段から下段にかけて、交流電源7から電源装置に入力する交流電力(交流電圧)波形、PAM波形(スイッチSWのON/OFF波形とも把握できる)、およびPAM割込みパルス(ハッチパルス)とゼロクロス割込みパルス(無地パルス)が、描かれている。   Here, from the upper stage to the lower stage of FIG. 3, the AC power (AC voltage) waveform input from the AC power supply 7 to the power supply device, the PAM waveform (can also be understood as the ON / OFF waveform of the switch SW), and the PAM interrupt pulse (hatch pulse). ) And zero-cross interrupt pulses (plain pulses) are depicted.

制御部が、交流電圧のゼロクロス点の検出を示すゼロクロス割込みパルスを発生する。すると、制御部は、当該ゼロクロス割込みパルスを基準に予め計算されたタイミングで、複数のPAM割込みパルスを発生させる。交流電圧の半周期に複数のPAMパルスを発生させるために、複数のPAM割込みパルスが連続して発生させられる(これを、マルチパルスPAM制御と称する)。   The control unit generates a zero cross interrupt pulse indicating the detection of the zero cross point of the AC voltage. Then, the control unit generates a plurality of PAM interrupt pulses at a timing calculated in advance based on the zero-cross interrupt pulse. In order to generate a plurality of PAM pulses in a half cycle of the AC voltage, a plurality of PAM interrupt pulses are continuously generated (this is referred to as multi-pulse PAM control).

上記で生成された各PAM割込みパルスは、スイッチSWに入力される。これにより、、スイッチSWは図3に示すON/OFF動作を繰り返す。当該ON/OFFの繰り返しを示す波形がPAM波形である。また、PAM波形を構成する各パルスがPAMパルスである。   Each PAM interrupt pulse generated as described above is input to the switch SW. Thereby, the switch SW repeats the ON / OFF operation shown in FIG. A waveform indicating the ON / OFF repetition is a PAM waveform. Each pulse constituting the PAM waveform is a PAM pulse.

上記のようなPAM波形が生成されることにより、図2を用いて説明したように、高調波電流の抑制が可能となる。   By generating the PAM waveform as described above, the harmonic current can be suppressed as described with reference to FIG.

なお、ゼロクロス割込みパルスの生成後のPAM割込みパルスの生成時期は、動的に変動する。たとえば、ある時期t1では、ゼロクロス割込みパルスの生成後からPAM割込みパルスの生成までの位相(時間)はT1であり、他の時刻t2では、ゼロクロス割込みパルスの生成後からPAM割込みパルスの生成までの位相(時間)はT2(≠T1)となり得る。   Note that the generation timing of the PAM interrupt pulse after the generation of the zero-cross interrupt pulse varies dynamically. For example, at a certain time t1, the phase (time) from the generation of the zero-cross interrupt pulse to the generation of the PAM interrupt pulse is T1, and at another time t2, the generation from the generation of the zero-cross interrupt pulse to the generation of the PAM interrupt pulse is performed. The phase (time) can be T2 (≠ T1).

また、制御部において、最大位相値および最小位相値(第一の時間と把握できる)が、予め決定されている。   In the control unit, a maximum phase value and a minimum phase value (which can be grasped as the first time) are determined in advance.

最大位相値とは、ゼロクロス割込みパルスの立下りから、次のPAM割込みパルスが発生するまでの最大許容位相(時間)である。当該最大許容位相(時間)は、PAM波形の整形の観点から決定される。他方、最小位相値とは、ゼロクロス割込みパルスの立下りから、次のPAM割込みパルスが発生するまでの最小許容位相(第一の時間と把握できる)である。当該最小許容位相は、制御部がコンプレッサモータ40に供給される直流電流の電流値の計算を行うのに最低限必要な時間である。   The maximum phase value is the maximum allowable phase (time) from the fall of the zero-cross interrupt pulse until the next PAM interrupt pulse is generated. The maximum allowable phase (time) is determined from the viewpoint of shaping the PAM waveform. On the other hand, the minimum phase value is the minimum allowable phase (can be grasped as the first time) from the falling edge of the zero-cross interrupt pulse until the next PAM interrupt pulse is generated. The minimum allowable phase is the minimum time required for the control unit to calculate the current value of the direct current supplied to the compressor motor 40.

上記までの記載より分かるように、制御部は、コンプレッサモータ40に供給される直流電流の電流値の計算を行う。また、当該制御部は、整流回路10に入力される交流電力のゼロクロス点の検出を表す、ゼロクロス割込みパルスの生成を行う。さらに、当該制御部は、PAM波形の生成の際に使用され、スイッチに入力するPAM割込みパルスの生成を行う。   As can be seen from the above description, the control unit calculates the current value of the direct current supplied to the compressor motor 40. In addition, the control unit generates a zero-cross interrupt pulse that represents detection of a zero-cross point of AC power input to the rectifier circuit 10. Further, the control unit is used when generating a PAM waveform, and generates a PAM interrupt pulse to be input to the switch.

次に、本発明に係る電源装置(制御部)の動作について説明する。   Next, the operation of the power supply device (control unit) according to the present invention will be described.

まず、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下りの後から、次にPAM割込みパルスが生成されるまでの時間(位相)phを計算する。当該計算された時間phは、第二の時間と把握できる。その後、制御部は、予め設定されている最大位相値と、当該計算した時間phとを比較する。   First, the control unit calculates a time (phase) ph after the falling edge of the zero cross interrupt pulse until the next generation of the PAM interrupt pulse. The calculated time ph can be grasped as the second time. Thereafter, the control unit compares the maximum phase value set in advance with the calculated time ph.

時間phが最大位相値以上である場合には、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、当該最大位相値経過後に、次のPAM割込みパルスの生成する。つまり、制御部は、予め計算した時間phを用いずに最大位相値を用いて、ゼロクロス割込みパルスの立下り後の次のPAM割込みパルスの生成を行う。   When the time ph is equal to or greater than the maximum phase value, the control unit generates the next PAM interrupt pulse after the maximum phase value has elapsed after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse. That is, the control unit generates the next PAM interrupt pulse after the falling edge of the zero cross interrupt pulse by using the maximum phase value without using the time ph calculated in advance.

これに対して、時間phが最大位相値未満である場合には、制御部は、次の比較処理を行う。つまり、制御部は、予め設定されている最小位相値と、上記計算した時間phとを比較する。   On the other hand, when the time ph is less than the maximum phase value, the control unit performs the following comparison process. That is, the control unit compares the preset minimum phase value with the calculated time ph.

時間phが最小位相値より長い場合には、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、当該時間ph経過後に、次のPAM割込みパルスの生成する。   When the time ph is longer than the minimum phase value, the control unit generates the next PAM interrupt pulse after the time ph has elapsed after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse.

これに対して、時間phが最小位相値以下である場合には、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、当該最小位相値経過後に、次のPAM割込みパルスの生成する。つまり、制御部は、予め計算した時間phを用いずに最小位相値を用いて、ゼロクロス割込みパルスの立下り後の次のPAM割込みパルスの生成を行う。   On the other hand, when the time ph is equal to or less than the minimum phase value, the control unit generates the next PAM interrupt pulse after the minimum phase value has elapsed after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse. That is, the control unit generates the next PAM interrupt pulse after the falling edge of the zero cross interrupt pulse by using the minimum phase value without using the time ph calculated in advance.

上記処理から分かるように、本発明に係る電源装置を適用することにより、ゼロクロス割込みパルスの立下りから次のPAM割込みパルスの生成するまでに、最低限、最小位相値だけ確保される。つまり、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、当該制御部における直流電流の電流値の計算に最低限必要な時間(第一の時間と把握できる)以上経過後に、次のPAM割込みパルスの生成を行う。   As can be seen from the above processing, by applying the power supply device according to the present invention, at least the minimum phase value is secured from the falling edge of the zero-cross interrupt pulse to the generation of the next PAM interrupt pulse. In other words, after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse, the control unit waits for the next PAM interrupt pulse after the minimum time (can be grasped as the first time) necessary for calculation of the current value of the direct current in the control unit. Generate.

なお、最大位相値を用いて、ゼロクロス割込みパルスの立下りから次のPAM割込みパルスが生成されるまでの時間の最大値を規定(制限)しているのは、PAM波形の波形整形の観点からである。よって、ゼロクロス割込みパルスの立下りから次のPAM割込みパルスが生成されるまでの時間に制限を設けなくとも、下記の効果は有する。   The maximum phase value is used to define (limit) the maximum time from the falling edge of the zero-cross interrupt pulse until the next PAM interrupt pulse is generated from the viewpoint of waveform shaping of the PAM waveform. It is. Therefore, the following effects can be obtained without limiting the time from the falling edge of the zero-cross interrupt pulse to the generation of the next PAM interrupt pulse.

以上のように、本発明に係る電源装置では、ゼロクロス割込みパルスの生成後のPAM割込みパルスの生成時期が動的に変動するものであって、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、当該制御部における直流電流の電流値の計算に最低限必要な時間(第一の時間)以上経過後に、PAM割込みパルスの生成を行う。   As described above, in the power supply device according to the present invention, the generation timing of the PAM interrupt pulse after the generation of the zero-cross interrupt pulse varies dynamically. A PAM interrupt pulse is generated after the minimum time (first time) required for the calculation of the current value of the direct current in the control unit has elapsed.

より具体的には、制御部は事前に、ゼロクロス割込みパルスの立下り後からPAM割込みパルスが生成されるまで時間(第二の時間)phを計算し、時間phが位相最小値(第一の時間)より長い場合には、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、第二の時間経過後に、PAM割込みパルスの生成する。他方、時間phが、位相最小値以下である場合には、制御部は、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、位相最小値経過後に、PAM割込みパルスの生成する。   More specifically, the control unit calculates in advance the time (second time) ph from the falling edge of the zero-crossing interrupt pulse until the PAM interrupt pulse is generated, and the time ph is the phase minimum value (first time) If it is longer than (time), the control unit generates a PAM interrupt pulse after the second time elapses after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse. On the other hand, when the time ph is equal to or smaller than the phase minimum value, the control unit generates a PAM interrupt pulse after the phase minimum value elapses after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse.

したがって、たとえば、ゼロクロス割込みパルスの立ち上がり直前、またはゼロクロス割込みパルスの立下りのちに次のPAM割込みパルスの生成(立上り)が開始されるまでの間に、制御部においてコンプレッサモータ(負荷)40に流す電流値の計算が開始されたとしても、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、最低限、位相最小値(第一の時間)だけの時間が確保される。   Accordingly, for example, immediately before the rising edge of the zero-cross interrupt pulse or until the generation (rise) of the next PAM interrupt pulse is started after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse, the control unit causes the compressor motor (load) 40 to flow. Even when the calculation of the current value is started, after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse, a time of at least the phase minimum value (first time) is secured.

よって、制御部における上記電流値の計算の待ち時間が長期化することを防止できる。これにより、当該電流値の計算が長期化することにより、電源装置に接続されるコンプレッサモータ(負荷)40の動作が停止することも防止できる。   Therefore, it is possible to prevent the waiting time for the calculation of the current value in the control unit from being prolonged. Thereby, it can also prevent that the operation | movement of the compressor motor (load) 40 connected to a power supply device stops because calculation of the said current value becomes long.

なお、上記では、ゼロクロス割込みパルスの立下り後、当該制御部における直流電流の電流値の計算に最低限必要な時間(位相最小値であり第一の時間と把握できる)以上経過後に、PAM割込みパルスの生成を行っていた。   In the above, after the falling edge of the zero-cross interrupt pulse, the PAM interrupt occurs after the minimum time necessary for calculating the current value of the DC current in the control unit (the minimum phase value can be grasped as the first time). A pulse was generated.

しかし、ゼロクロス割込みパルス発生直前のPAM割込みパルスの立下り後、当該制御部における直流電流の電流値の計算に最低限必要な時間(位相最小値であり第一の時間と把握できる)以上経過後に、当該ゼロクロス割込みパルスの生成を行う技術を併用してもかまわない。   However, after the fall of the PAM interrupt pulse just before the occurrence of the zero-cross interrupt pulse, after the elapse of more than the time necessary for calculating the current value of the DC current in the control unit (minimum phase value and can be grasped as the first time) A technique for generating the zero-cross interrupt pulse may be used in combination.

電源装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a power supply device. PAM制御の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of PAM control. PAM制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating PAM control.

符号の説明Explanation of symbols

1 ダイオード
2,3,4 コンデンサ
7 交流電源
10 整流回路
20 平滑回路
30 インバータ回路
40 コンプレッサモータ
1 Diode 2, 3, 4 Capacitor 7 AC Power Supply 10 Rectifier Circuit 20 Smoothing Circuit 30 Inverter Circuit 40 Compressor Motor

Claims (3)

交流電力を直流電力に変換し、前記直流電力を負荷(40)へ供給する電源装置において、
前記交流電力を整流する整流回路(10)と、
直列に接続された第一のコンデンサ(2)および第二のコンデンサ(3)から構成されており、前記整流回路からの出力を平滑化して前記直流電力を出力する平滑回路(20)と、
前記整流回路と、前記第一のコンデンサと前記第二のコンデンサとの間の接続点(N1)との間に配設される、スイッチ(SW)と、
前記負荷に供給される直流電流の電流値の計算、前記整流回路に入力される前記交流電力のゼロクロス点の検出を表すゼロクロス割込みパルスの生成、およびPAM波形の生成の際に使用され、前記スイッチに入力するPAM割込みパルスの生成を行う、制御部とを、備えており、
前記ゼロクロス割込みパルスの生成後の前記PAM割込みパルスの生成時期は、動的に変動し、
前記制御部は、
前記ゼロクロス割込みパルスと前記PAM割込みパルスとの間として、前記直流電流の電流値の計算に最低限必要な第一の時間以上設ける、
ことを特徴とする電源装置。
In a power supply device that converts AC power into DC power and supplies the DC power to a load (40),
A rectifier circuit (10) for rectifying the AC power;
A smoothing circuit (20) which is composed of a first capacitor (2) and a second capacitor (3) connected in series, which smooths the output from the rectifier circuit and outputs the DC power;
A switch (SW) disposed between the rectifier circuit and a connection point (N1) between the first capacitor and the second capacitor;
The switch is used for calculation of a current value of a direct current supplied to the load, generation of a zero-cross interrupt pulse representing detection of a zero-cross point of the AC power input to the rectifier circuit, and generation of a PAM waveform, A control unit for generating a PAM interrupt pulse to be input to
The generation time of the PAM interrupt pulse after the generation of the zero-cross interrupt pulse varies dynamically,
The controller is
Between the zero-cross interrupt pulse and the PAM interrupt pulse, a minimum time required for calculation of the current value of the DC current is provided for a first time or more.
A power supply device characterized by that.
前記制御部は、
前記ゼロクロス割込みパルスの立下り後から前記PAM割込みパルスが生成されるまでの第二の時間を、計算することができ、
前記第二の時間が、前記第一の時間より長い場合には、
前記制御部は、
前記ゼロクロス割込みパルスの立下り後、前記第二の時間経過後に、前記PAM割込みパルスの生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
The controller is
A second time from the falling edge of the zero cross interrupt pulse to the generation of the PAM interrupt pulse can be calculated;
If the second time is longer than the first time,
The controller is
Generating the PAM interrupt pulse after the second time has elapsed after falling of the zero-cross interrupt pulse;
The power supply device according to claim 1.
前記制御部は、
前記ゼロクロス割込みパルスの立下り後から前記PAM割込みパルスが生成されるまでの第二の時間を、計算することができ、
前記第二の時間が、前記第一の時間以下である場合には、
前記制御部は、
前記ゼロクロス割込みパルスの立下り後、前記第一の時間経過後に、前記PAM割込みパルスの生成する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電源装置。
The controller is
A second time from the falling edge of the zero cross interrupt pulse to the generation of the PAM interrupt pulse can be calculated;
If the second time is less than or equal to the first time,
The controller is
Generating the PAM interrupt pulse after the first time has elapsed after falling of the zero-cross interrupt pulse;
The power supply device according to claim 1, wherein the power supply device is provided.
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JPH10174442A (en) * 1996-10-11 1998-06-26 Daikin Ind Ltd Converter

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