JP2010075003A

JP2010075003A - 電源回路

Info

Publication number: JP2010075003A
Application number: JP2008242158A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Tanaka; 章博田中; Shigeru Yamaguchi; 繁山口; Yoshinao Nakamoto; 善直中本
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2010-04-02

Abstract

【課題】安価な構成で交流電源が遮断された場合における第１の平滑コンデンサに充電された電荷を確実に放電することができるヒートポンプ式給湯機用や空気調和機の電源回路を提供する。
【解決手段】ＰＦＣコンバータ１９の駆動が停止し、かつ第１の開閉器２が開状態である場合に第２の開閉器１６を駆動させる。また、第２の開閉器１６駆動後、直流電圧検出手段１８により所定の直流電圧以下の電圧が検出された場合に、第２の開閉器１６をオフさせる。また、第１の平滑コンデンサ６の放電動作後、貯湯タンクユニット２１に放電終了信号を送信する。
【選択図】図１

Description

本発明はヒートポンプ式給湯機や空気調和機の電源回路に関するものである。

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。

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の間に第１の開閉器２を挿入し、制御装置１５に設けた第１の開閉器駆動手段１２により第１の開閉器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。

交流電源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。

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。
特開２００６−１０９５５８号公報

例えば第１の整流回路側にＰＦＣコンバータ（力率改善回路）などを有した場合、ＰＦＣコンバータの動作によって第１の平滑コンデンサ６の電圧値は上昇し、交流電源１を全波整流した値より大きく上回る値となる場合がある。

その場合、ダイオード８，９を常時接続してある前記従来の構成では、第２の平滑コンデンサ７や直流−直流コンバータ１０の部品性能（耐圧アップなど）を向上させる必要が伴う為、大幅なコストアップが必要となる。

本発明は従来の課題に鑑みなされたものであり、ＰＦＣコンバータなどを有した場合でも安価な構成で第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。

上記従来の課題を解決する為に、本発明の電源回路は、交流電源とリアクタとの間に第１の開閉器が接続されて全波整流する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、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、第１のブリッジ整流回路と第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ＰＦＣコンバータと直流電圧検出手段と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と第１の開閉器駆動手段と第２の開閉器駆動手段とＰＦＣコンバータ駆動手段を備えた制御装置へ電源供給を行い、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のダイオードと第２の開閉器が接続されるとともに、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のダイオードが接続された電源回路であって、ＰＦＣコンバータの駆動が停止し、かつ第１の開閉器が開状態である場合に第２の開閉器を駆動させる。また、第２の開閉器駆動後、直流電圧検出手段により所定の直流電圧以下の電圧が検出された場合に、第２の開閉器をオフさせる。また、第１の平滑コンデンサの放電動作後、貯湯タンクユニット側に放電終了信号を送信する。

これにより、安価な構成で第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。

本発明の電源回路は、安価な構成で第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。

上記従来の課題を解決する為に、本発明の電源回路は、交流電源とリアクタとの間に第１の開閉器が接続されて全波整流する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、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、第１のブリッジ整流回路と第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ＰＦＣコンバータと直流電圧検出手段と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と第１の開閉器駆動手段と第２の開閉器駆動手段とＰＦＣコンバータ駆動手段を備えた制御装置へ電源供給を行い、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のダイオードと第２の開閉器が接続されるとともに、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のダイオードが接続された電源回路であって、ＰＦＣコンバータの駆動が停止し、かつ第１の開閉器が開状態である場合に第２の開閉器を駆動させる。また、第２の開閉器駆動後、直流電圧検出手段により所定の直流電圧以下の電圧が検出された場合に、第２の開閉器をオフさせる。また、第１の平滑コンデンサの放電動作後、貯湯タンクユニットに放電終了信号を送信する。

第２の発明は、第１の発明において第２の開閉器駆動後、直流電圧検出手段により所定の直流電圧以下の電圧が検出された場合に、第２の開閉器をオフさせることにより、開閉器を駆動させる電力を極力削減することが出来る。

第３の発明は、第１または２の発明において第１の平滑コンデンサの放電動作後、もう一方のユニット側に放電終了信号を送信することにより、メンテナンス時、放電終了前に交流電源１を遮断されることを防止することが出来る。

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。

（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ヒートポンプ式給湯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。

通常運転時は第１の開閉器２が駆動され、第１のブリッジ整流回路４にて全波整流された電荷は第１の平滑コンデンサ６へ充電される。その後、インバータ回路１３を駆動させて、圧縮機１４を動作させる。また、圧縮機１４の負荷に応じてＰＦＣコンバータ１９が駆動する。ＰＦＣコンバータ１９の駆動時は圧縮機１４を効率よく動作させる為に、第１の平滑コンデンサ６の電圧値を上昇させる場合がある。

本発明はこの時、第２の開閉手段１６は停止したまま（開状態）とすることで、第１のブリッジ整流回路４と第２のブリッジ整流回路５はそれぞれ独立した状態となり、全波整流後の電圧値より上昇された第１のブリッジ整流回路４の電荷が第２のブリッジ整流回路５に干渉することを防ぐことが可能となり、第２のブリッジ整流回路５、第２の平滑コンデンサ７、直流−直流コンバータ回路１０の部品性能等を向上させる必要がなくなる。

運転停止時は第２の平滑コンデンサ７の電圧値は圧縮機１４、ＰＦＣコンバータ１９、インバータ回路１３の駆動が停止され、第１の開閉手段２が開状態となった場合、第２の開閉手段１６を駆動させる（閉状態）。これにより、第１のブリッジ整流回路４は交流電源１からの通電が遮断された状態となり、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。

また、直流電圧検出手段１８にて所定値（≒０Ｖ）以下の電圧となった場合に第２の開閉器１６を停止することで開閉器を駆動させる電力を極力削減する。

また、メンテナンス時、放電終了前に交流電源１を遮断されることを防止する為、第１の平滑コンデンサの放電動作終了後、タンクユニット２１に放電終了信号を送信し、表示ユニット２２に表示する。（例えば：待機中など）
以上のように、本実施の形態においては安価な構成で第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。

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。

本発明の実施の形態１における電源装置を用いた空気調和機の構成図従来の空気調和機の構成図

符号の説明

１交流電源
２第１の開閉器
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第１の開閉器駆動手段
１３インバータ回路
１４圧縮機
１５制御装置
１６第２の開閉器
１７第２の開閉器駆動手段
１８直流電圧検出手段
１９ＰＦＣコンバータ
２０ＰＦＣコンバータ駆動手段
２１貯湯タンクユニット
２２表示ユニット

Claims

交流電源とリアクタとの間に第１の開閉器が接続されて全波整流する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、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ＰＦＣコンバータと直流電圧検出手段と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と第１の開閉器駆動手段と第２の開閉器駆動手段とＰＦＣコンバータ駆動手段を備えた制御装置へ電源供給を行い、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のダイオードと第２の開閉器が接続されるとともに、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のダイオードが接続された電源回路であって、ＰＦＣコンバータの駆動が停止し、かつ第１の開閉器が開状態である場合に第２の開閉器を駆動させることを特徴とする電源回路。
第２の開閉器駆動後、直流電圧検出手段により所定の直流電圧以下の電圧が検出された場合に、第２の開閉器をオフさせることを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
第１の平滑コンデンサの放電動作後、もう一方のユニット側に放電終了信号を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の電源回路。