JP2018078709A - 整流装置、電源装置、及び、整流装置の制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係る電源装置100の構成例を示す回路図である。電源装置100は、たとえば、空気調和機(不図示)又は冷蔵庫(不図示)などに搭載される。電源装置100は、交流電源200から一対の入力端100a、100bに交流電力Waの供給を受け、一対の出力端100c、100dに接続されたコンプレッサ300などに直流の出力電力Wdを供給する。
次に、電源装置100の動作例を説明する。まず、正期間での電源装置100の動作について説明する。正期間では、下スイッチ部12のスイッチングがPWM制御される。また、上スイッチ部11はOFFにされる。図2A〜図2Dは、正期間における電源装置100の動作例を示す。図2Aは、正期間における整流回路部1aのスイッチング状態を示す表である。図2Bは、正期間において下スイッチング素子121がONとされる第1区間のうちの逆回復時間trrにおける電源装置100内の通電経路を示す図である。図2Cは、正期間において下スイッチング素子121がONとされる第1区間のうちの逆回復時間trr以外における電源装置100内の通電経路を示す図である。図2Dは、正期間のうちの下スイッチング素子121がOFFとされる第2区間における電源装置100内の通電経路を示す図である。なお、図2Bの破線の矢印は、上還流ダイオード112の逆回復時間trrにおいて流れる逆回復電流Irの通電経路を示す。図2C及び図2Dにおいて、実線の矢印は、切替部15がONである場合に、線路La1から入力されて線路La2に出力される電流Iaの通電経路を示す。
上ダイオード13及び下ダイオード14には、MOSFETなどのスイッチング素子が並列接続されていてもよい。図4は、第1実施形態の変形例に係る電源装置100の構成例を示す回路図である。図4に示すように、整流装置1の整流回路部1aはMOSFET17a、17bをさらに含んで構成される。MOSFET17a、17bはそれぞれ、マイコン16から出力される制御信号S3、S4によりON/OFF制御される。MOSFET17aのソース、ドレインはそれぞれ上ダイオード13のアノード、カソードに接続され、MOSFET17bのソース、ドレインはそれぞれ下ダイオード14のアノード、カソードに接続されている。MOSFET17aは、上ダイオード13に電流が流れる期間にONとされる。MOSFET17bは、下ダイオード14に電流が流れる期間にONとされる。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、上還流ダイオード112の逆回復時間trrを含む所定時間において切替部15をOFF制御モードで制御するかが、電流Iaに応じて決定される。以下では、第1実施形態と異なる構成について説明する。また、第1実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
電源ノイズは、電源装置100の出力電力Wdの増加にも応じて増加する。従って、上還流ダイオード112の逆回復時間trrを含む所定時間において切替部15をOFFとする制御を行うか否かが、電源装置100の出力電力Wdに応じて決定されてもよい。
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、マイコン16は、整流装置1の動作中に、瞬時停電、雷サージなどに起因する過電圧及び過電流などの電力異常が検出された場合、電源装置100の動作を停止し、さらに切替部15をOFFにする。以下では、第1及び第2実施形態と異なる構成について説明する。また、第1及び第2実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
100a、100b 入力端
100c、100d 出力端
1、501 整流装置
1a 整流回路部
11 上スイッチ部
111、511 上スイッチング素子
112、D1 上還流ダイオード
12 下スイッチ部
121、521 下スイッチング素子
122、D2 下還流ダイオード
13、D3 上ダイオード
14、D4 下ダイオード
15 切替部
16 マイコン
17a、17b MOSFET
18 電力異常検出部
2、502 リアクタ
3、503 キャパシタ
4 電圧計
5 電流計
7 電力計
200 交流電源
300 コンプレッサ
La 交流通電路
La1、La2 線路
Wa 交流電力
Ld 直流通電路
Ld1、Ld2 線路
Wd 直流電力
Claims (7)
- リアクタが接続された一対の第1通電路を介して電源から供給される交流電力を整流して一対の第2通電路に出力する整流回路部と、前記第1通電路に設けられて前記電源及び前記整流回路部間の電気的な接続及び遮断のうちのいずれかを切替可能に行う切替部と、前記整流回路部及び前記切替部を制御する制御部と、を備え、
前記整流回路部は、第1スイッチング素子に第1還流素子が並列に接続された第1スイッチ部と、第2スイッチング素子に第2還流素子が並列に接続された第2スイッチ部と、第1整流部と、第2整流部と、を有し、前記第1通電路のうちの一方の第1線路が前記第1還流素子の入力端と前記第2還流素子の出力端との間に接続されて、前記第1通電路のうちの他方の第2線路が前記第1整流部の入力端と前記第2整流部の出力端との間に接続され、前記第2通電路のうちの一方の第3線路が前記第1還流素子の出力端と前記第1整流部の出力端との間に接続されて、前記第2通電路のうちの他方の第4線路が前記第2還流素子の入力端と前記第2整流部の入力端との間に接続され、
前記制御部は、前記第1線路の電位が前記第2線路の電位よりも高い第1期間において、前記第1スイッチング素子をOFFとし、前記第2スイッチング素子のON/OFFを繰り返し切り替え、
前記制御部は、前記第1期間において前記第2スイッチング素子がONとされる毎に、前記第2スイッチング素子がOFFからONに切り替えられた第1時点から所定時間が経過した第2時点までの第2期間にて、前記切替部によって前記電源と前記整流回路部との間を電気的に遮断する第1制御モードを有する整流装置。 - 前記制御部は、前記第1制御モードにおいて、前記第1期間にて前記第2スイッチング素子がONとされる毎に、前記第1時点よりも前、且つ、前記第2スイッチング素子がOFFとされる最近の期間内の第3時点にて、前記切替部によって前記電源と前記整流回路部との間を電気的な接続から遮断に切り替える請求項1に記載の整流装置。
- 前記制御部は、前記第1制御モードにおいて、前記第1期間において前記第2スイッチング素子がONとされる毎に、前記第1時点にて、前記切替部によって前記電源と前記整流回路部との間を電気的な接続から遮断に切り替える請求項1に記載の整流装置。
- 前記制御部は、
前記第1期間において前記第2スイッチング素子がONとされる毎に、前記第2期間にて前記電源と前記整流回路部との間を前記切替部によって電気的に接続する第2制御モードをさらに有し、
前記第1通電路を流れる電流の実効値又は瞬時値の時間平均値と、前記整流装置が出力する電力とのうちの少なくともいずれかに基づいて、前記第1期間において前記第2スイッチング素子がONとされる際に前記第2制御モードで前記切替部を制御する請求項1〜請求項3のいずれかに記載の整流装置。 - 電力異常を検出する電力異常検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記電力異常検出部が電力異常を検出した場合に前記電源と前記整流回路部との間を前記切替部によって電気的に遮断する第3制御モードをさらに有する請求項1〜請求項4のいずれかに記載の整流装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の整流装置と、
該整流装置の出力電圧を平滑する平滑部と、を備える電源装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の整流装置の制御方法であって、
リアクタが接続された一対の第1通電路を介して電源から供給される交流電力を整流回路部が整流して一対の第2通電路に出力するステップと、
前記電源及び前記整流回路部間の電気的な接続及び遮断のうちのいずれかを切替部が切替可能に行うステップと、
制御部が前記整流回路部及び前記切替部を制御するステップと、を備え、
前記制御するステップは、
前記第1通電路のうちの一方の第1線路の電位が他方の第2線路の電位よりも高い第1期間において、前記第1スイッチング素子がOFFとされ、前記第2スイッチング素子のON/OFFが繰り返し切り替えられるステップと、
前記第1期間において前記第2スイッチング素子がONとされる毎に、前記第2スイッチング素子がOFFからONに切り替えられた第1時点から所定時間が経過した第2時点までの第2期間にて、第1制御モードにより、前記電源と前記整流回路部との間が電気的に遮断されるステップと、
を含む整流装置の制御方法。
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JP2016218852A JP6827300B2 (ja) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | 整流装置、電源装置、及び、整流装置の制御方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109167524A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-01-08 | 深圳市高益智能电气有限公司 | 一种三相交直流升降压变换电路及其控制方法 |
JP7471948B2 (ja) | 2020-08-03 | 2024-04-22 | 東芝テック株式会社 | 電力変換装置 |
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2016
- 2016-11-09 JP JP2016218852A patent/JP6827300B2/ja active Active
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