JP2009038848A - Power supply circuit - Google Patents
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Description
本発明は空気調和機やヒートポンプ式給湯機の電源回路に関するものである。 The present invention relates to a power supply circuit of an air conditioner or a heat pump type hot water heater.
従来の空気調和機の電源回路として図2に示すようなものがある。 A power supply circuit for a conventional air conditioner is shown in FIG.
8と9はダイオードであり、ダイオード8は第2のブリッジ整流回路5の直流出力端のマイナス側から、第1のブリッジ整流回路の直流出力端のマイナス側に電流が流れる向きに接続され、ダイオード9は第1のブリッジ整流回路4の直流出力端のプラス側から第2のブリッジ整流回路の直流出力端のプラス側に電流が流れる向きに接続されている。また、リアクタ3と交流電源1の間に開閉器2を挿入し、制御装置15に設けた開閉器駆動手段12により開閉器2を遮断することで、圧縮機14が駆動していない時の漏れ電流を削減する。
8 and 9 are diodes, and the diode 8 is connected in the direction in which current flows from the negative side of the DC output end of the second
電源1が遮断された場合、第2の平滑コンデンサ7に充電された電荷が直流−直流コンバータ回路10で消費されるとともに、第2の平滑コンデンサ7の直流電圧が第1の平滑コンデンサ6の直流電圧を下回ると同時に、第1の平滑コンデンサ6に充電された電荷はダイオード9、ダイオード8を経由して、直流−直流コンバータ回路10により消費される。
When the power source 1 is cut off, the charge charged in the second smoothing capacitor 7 is consumed by the DC-
以上のように、第1の平滑コンデンサ6と第2の平滑コンデンサ7をダイオード8,9を介して接続することにより、インバータ回路13が停止した状態で電源1が遮断しても、第1の平滑コンデンサ6に蓄えられた電荷は放電することができ、例えば修理等の際に特別に放電手段を設ける必要がなくなり、簡単かつ安全な修理作業を行うことが可能になる。
しかしながら、前記従来の構成では、インバータ回路への常時通電を避ける為、開閉器によって運転停止時は開状態となるが、運転時常に開閉器の両素子を駆動させている為、両素子を駆動させる電力が必要とされるため運転効率が損なわれている。 However, in the above conventional configuration, in order to avoid energizing the inverter circuit at all times, the switch is opened when the operation is stopped, but both elements of the switch are always driven during operation, so both elements are driven. Since the electric power to make is required, the operation efficiency is impaired.
本発明は従来の課題に鑑みなされたものであり、運転時に開閉器を駆動させる電力を低減させつつ、第1の平滑コンデンサの放電を迅速に行うことを可能にした電源回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems, and provides a power supply circuit capable of quickly discharging the first smoothing capacitor while reducing the power for driving the switch during operation. Objective.
上記従来の課題を解決する為に、本発明の電源回路は、交流電源の片側の電源ラインにリアクタが接続され、前記交流電源のもう片側に第1開閉器とそれと並列に第2の開閉器と正極性サーミスタが直列接続して接続され、リアクタを介して直流全波整流する4個のダイオードで形成された第1のブリッジ整流回路と、前記交流電源から直接全波整流する4個のダイオードで形成された第2のブリッジ整流回路と、前記第1のブリッジ整流回路と前記第2のブリッジ整流回路の直流出力端にそれぞれ接続された第1の平滑コンデンサと第2の平滑コンデンサとを有し、第1のブリッジ整流回路の直流出力端にはインバータ回路が接続されて圧縮機を駆動し、第2のブリッジ整流回路の直流出力端には直流−直流コンバータ回路が接続されてインバータ回路駆動手段を備えた制御装置へ電源供給を行っ
ている電源回路であって、第1のブリッジ整流回路の直流出力端の正極側から第2のブリッジ整流回路の直流出力端の正極側に向かって第1のダイオードが接続され、第2のブリッジ整流回路の直流出力端の負極側から第1のブリッジ整流回路の直流出力端の負極側に向かって第2のダイオードと第1の負極性サーミスタが直列接続され、第2の平滑コンデンサの負極側から第2のブリッジ整流回路に向かって第3の電流制限素子を有する。
In order to solve the above-described conventional problems, a power circuit according to the present invention includes a reactor connected to a power line on one side of an AC power source, a first switch on the other side of the AC power source, and a second switch in parallel with the first switch. And a positive polarity thermistor connected in series, and a first bridge rectifier circuit formed of four diodes that rectify full-wave direct current through a reactor, and four diodes that directly rectify full-wave from the AC power source And a first smoothing capacitor and a second smoothing capacitor connected to the DC output terminals of the first bridge rectifier circuit and the second bridge rectifier circuit, respectively. An inverter circuit is connected to the DC output terminal of the first bridge rectifier circuit to drive the compressor, and a DC-DC converter circuit is connected to the DC output terminal of the second bridge rectifier circuit. A power supply circuit that supplies power to a control device having a barter circuit driving means, and is connected from the positive side of the DC output end of the first bridge rectifier circuit to the positive side of the DC output end of the second bridge rectifier circuit. The first diode is connected to the first diode, and the second diode and the first negative polarity are connected from the negative side of the DC output end of the second bridge rectifier circuit toward the negative side of the DC output end of the first bridge rectifier circuit. A thermistor is connected in series and has a third current limiting element from the negative electrode side of the second smoothing capacitor toward the second bridge rectifier circuit.
これにより、運転時に開閉器の駆動を低減させつつ、開閉器が開状態である場合でも第1の平滑コンデンサの放電を迅速に行うことが可能となる。 Accordingly, it is possible to quickly discharge the first smoothing capacitor even when the switch is in an open state while reducing the drive of the switch during operation.
本発明の電源回路は、運転時に開閉器を駆動させる電力を低減させつつ、第1の平滑コンデンサの放電を迅速に行うことを可能となる。 The power supply circuit of the present invention can quickly discharge the first smoothing capacitor while reducing the power for driving the switch during operation.
交流電源の片側の電源ラインにリアクタが接続され、前記交流電源のもう片側に第1開閉器とそれと並列に第2の開閉器と正極性サーミスタが直列接続して接続され、リアクタを介して直流全波整流する4個のダイオードで形成された第1のブリッジ整流回路と、前記交流電源から直接全波整流する4個のダイオードで形成された第2のブリッジ整流回路と、前記第1のブリッジ整流回路と前記第2のブリッジ整流回路の直流出力端にそれぞれ接続された第1の平滑コンデンサと第2の平滑コンデンサとを有し、第1のブリッジ整流回路の直流出力端にはインバータ回路が接続されて圧縮機を駆動し、第2のブリッジ整流回路の直流出力端には直流−直流コンバータ回路が接続されてインバータ回路駆動手段を備えた制御装置へ電源供給を行っている電源回路であって、第1のブリッジ整流回路の直流出力端の正極側から第2のブリッジ整流回路の直流出力端の正極側に向かって第1のダイオードが接続され、第2のブリッジ整流回路の直流出力端の負極側から第1のブリッジ整流回路の直流出力端の負極側に向かって第2のダイオードと第1の負極性サーミスタが直列接続され、第2の平滑コンデンサの負極側から第2のブリッジ整流回路に向かって第3の電流制限素子を有することで、運転時、開閉器の駆動を低減させつつ、開閉器が開状態である場合でも第1の平滑コンデンサの放電を迅速に行うことが可能となる。 A reactor is connected to a power supply line on one side of the AC power supply, and a first switch and a second switch and a positive polarity thermistor are connected in series to the other side of the AC power supply in parallel. A first bridge rectifier circuit formed of four diodes for full-wave rectification, a second bridge rectifier circuit formed of four diodes for full-wave rectification directly from the AC power supply, and the first bridge A first smoothing capacitor and a second smoothing capacitor connected to the DC output terminal of the rectifier circuit and the second bridge rectifier circuit, respectively, and an inverter circuit is connected to the DC output terminal of the first bridge rectifier circuit; Connected to drive the compressor, and a DC-DC converter circuit is connected to the DC output terminal of the second bridge rectifier circuit to supply power to a control device having inverter circuit driving means. A first diode is connected from the positive side of the DC output end of the first bridge rectifier circuit toward the positive side of the DC output end of the second bridge rectifier circuit, and the second bridge A second diode and a first negative thermistor are connected in series from the negative side of the DC output end of the rectifier circuit to the negative side of the DC output end of the first bridge rectifier circuit, and the negative side of the second smoothing capacitor By having the third current limiting element from the first to the second bridge rectifier circuit, the driving of the switch is reduced during operation and the first smoothing capacitor is discharged even when the switch is open. This can be done quickly.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における電源回路を用いた空気調和機の構成図を示すものである。図1において、図2と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of an air conditioner using a power supply circuit according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG.
まずは運転時の動作を説明する。交流電源1に電源が印加されると制御部15の開閉手段12によって、第2の開閉器17を閉状態とさせ、正極性サーミスタ18と通じで第1の平滑コンデンサ6への充電を行い、充電が十分なされてから第1の開閉器16を閉状態とする。その後、第2の開閉器17を開状態とすることで、第1のブリッジ整流回路4と第1の平滑コンデンサ6への突入電流を防止しつつ、運転時に発生する開閉器の駆動損失を低減することが可能となる。
First, the operation during operation will be described. When power is applied to the AC power supply 1, the
次に運転停止時の動作を説明する。まず、第1、2の負極性サーミスタ19、20の役割を説明する。開閉器の駆動損失を低減させたことで、第1のブリッジ整流回路4と交流電源1との電源ラインが通じでしまう。(間にリアクタ3があるが)例えば交流電源1を印加時、上述にて説明した開閉器の動作までの間は第1、2のダイオード8,9が無い場合は第2の平滑コンデンサ7への充電電流は交流電源1〜第2の整流回路5〜第2の負極
性サーミスタ20〜第2の整流回路〜交流電源1のループを経由する。第2の整流回路5と第2の平滑コンデンサ7への突入電流は第2の負極性サーミスタ20にて制限される為問題は無い。
Next, the operation when the operation is stopped will be described. First, the role of the first and second negative-
しかしながら、本発明の電源回路は第1の平滑コンデンサ6の電荷を放電する為に第1、2のダイオード8、9で接続されていることにより第2の負極性サーミスタ20を通じない充電ループが2種存在する。充電ループ1は交流電源1〜第2の整流回路5〜第2の平滑コンデンサ7〜第1のダイオード8〜第1のブリッジ整流回路〜リアクタ3〜交流電源1のループで充電される。この際、リアクタ3で突入電流はある程度制限されるが、制限される電流値はリアクタ3のインピーダンスによって変化する。また、リアクタ3が短絡故障した際は電流制限の期待は出来ない。その為本発明の電源回路は第1のダイオード8と直列に第1の負極性サーミスタ19を接続することで、充電ループ1での突入電流を確実に制限することが可能となる。
However, since the power supply circuit of the present invention is connected by the first and
次に充電ループ2の場合を説明する。仮にリアクタ3が短絡故障していた場合充電ループ2は交流電源1〜リアクタ3(短絡状態)〜第1のブリッジ整流回路4〜第2のダイオード9〜第2の平滑コンデンサ7〜第2のブリッジ整流回路5〜交流電源1のループで充電される。この際、第2の負極性サーミスタ20が充電ループ2間に接続されていることで充電ループ2での突入電流を確実に制限することが可能となる。
Next, the case of the charging loop 2 will be described. If the reactor 3 is short-circuited, the charging loop 2 includes the AC power source 1 to the reactor 3 (short-circuited state) to the first bridge rectifier circuit 4 to the
次に第1の平滑コンデンサ6の放電動作を説明する。交流電源1が遮断された場合、また、圧縮機14が停止し、インバータ回路13の駆動が停止され、第2の開閉手段16が開状態となった場合、第2の平滑コンデンサ7に充電された電荷が直流−直流コンバータ回路10で消費されるとともに、第2の平滑コンデンサ7の直流電圧が第一の平滑コンデンサ6の直流電圧を下回ると同時に、第1の平滑コンデンサ6に充電された電荷は第2のダイオード9、第1のダイオード8を経由して、直流−直流コンバータ回路10により消費される。
Next, the discharging operation of the
以上のように、本実施の形態においては運転時に発生する開閉手段駆動損失を低減しつつ、さらに電源投入時の突入電流を抑制しながら運転停止時の第1の平滑コンデンサに蓄えられた電荷を迅速に放電することができ、例えば修理等の際に特別に放電手段を設ける必要がなくなり、簡単かつ安全な修理作業を行うことが可能になる。 As described above, in the present embodiment, the charge stored in the first smoothing capacitor when the operation is stopped is reduced while reducing the inrush current when the power is turned on while reducing the switching unit driving loss that occurs during the operation. It is possible to discharge quickly, and for example, it is not necessary to provide a special discharge means for repair or the like, and it is possible to perform simple and safe repair work.
以上のように、本発明にかかる電源回路は、交流電源が遮断された場合における第1の平滑コンデンサの放電を迅速に行うことが可能となるので、交流電源を遮断して修理作業を行うヒートポンプ式給湯機や空気調和機などの用途に有用である。 As described above, since the power supply circuit according to the present invention can quickly discharge the first smoothing capacitor when the AC power supply is cut off, the heat pump performs the repair work by cutting off the AC power supply. This is useful for applications such as water heaters and air conditioners.
1 交流電源
2 開閉器
3 リアクタ
4 第1のブリッジ整流回路
5 第2のブリッジ整流回路
6 第1の平滑コンデンサ
7 第2の平滑コンデンサ
8 第1のダイオード
9 第2のダイオード
10 直流−直流コンバータ回路
11 インバータ回路駆動手段
12 開閉器駆動手段
13 インバータ回路
14 圧縮機
15 制御装置
16 第1の開閉器
17 第2の開閉器
18 正極性サーミスタ
19 第1の負極性サーミスタ
20 第2の負極性サーミスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 Switch 3 Reactor 4 1st
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