JP4623220B2 - Power circuit - Google Patents
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本発明は、インバータモータを備える空気調和機の電源回路に関する。 The present invention relates to a power supply circuit for an air conditioner including an inverter motor.
圧縮機、熱源側熱交換器、膨張弁、および利用側熱交換器が配管接続された冷媒回路に冷媒を循環させて冷凍サイクルを実行する空気調和機の電源回路は、当該電源回路に接続され圧縮機等を駆動するインバータモータへの通電を遮断し、当該インバータモータを停止するために、当該電源回路の電流経路にメインリレーを備えている。従来、当該メインリレーは、前記電源回路において、外部電源と交流電力を整流する整流回路との間の電流経路上に設けられていた(例えば特許文献1参照(空気調和機メインスイッチ21))。 A power supply circuit of an air conditioner that performs a refrigeration cycle by circulating a refrigerant through a refrigerant circuit in which a compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion valve, and a use side heat exchanger are connected to a pipe is connected to the power supply circuit. A main relay is provided in the current path of the power supply circuit in order to cut off the energization to the inverter motor that drives the compressor and stop the inverter motor. Conventionally, the main relay has been provided on the current path between the external power supply and the rectifier circuit that rectifies AC power in the power supply circuit (see, for example, Patent Document 1 (air conditioner main switch 21)).
特許文献1に示すような、前記メインリレーが交流電流経路上に設けられている電源回路の場合、外部電源に接続される各相の交流電源線各々に当該メインリレーが必要となるので、当該電源回路のサイズアップやコストアップを招く。
In the case of a power supply circuit in which the main relay is provided on an AC current path as shown in
前記メインリレーを、整流回路と平滑部との間の直流電流経路上に設けるようにすれば、各相の交流電源線にメインリレーを設ける必要がなくなり、電源回路のサイズダウンやコストダウンが可能となる。しかしながら、この場合には、以下の理由によりメインリレーの劣化や溶着の可能性が増加する。 If the main relay is provided on the DC current path between the rectifier circuit and the smoothing section, there is no need to provide a main relay on the AC power line for each phase, and the size and cost of the power circuit can be reduced. to become. However, in this case, the possibility of the deterioration and welding of the main relay increases for the following reasons.
前記電源回路にはインバータモータが接続されているので、当該インバータモータの駆動時には、当該電源回路内の前記電流経路に大電流が流れる。したがって、例えば冷凍サイクルの異常発生時に、駆動中の当該インバータモータを停止させるために前記メインリレーを開放する場合、通電状態で当該メインリレーを開放すると、当該メインリレーの接点に大きな負担がかかり、当該メインリレーの接点が劣化したり、溶着したりするおそれがある。 Since the inverter motor is connected to the power supply circuit, a large current flows through the current path in the power supply circuit when the inverter motor is driven. Therefore, for example, when opening the main relay to stop the inverter motor that is being driven when an abnormality occurs in the refrigeration cycle, if the main relay is opened in an energized state, a large burden is applied to the contact of the main relay, The contact of the main relay may be deteriorated or welded.
前記メインリレーが、交流電流経路上に設けられている電源回路では、前記外部電源から供給される交流電力のゼロクロスポイントで当該メインリレーを開放することで、非通電状態で当該メインリレーを開放し、当該メインリレーの接点の劣化や溶着を防ぐことができる。 In a power circuit in which the main relay is provided on an AC current path, the main relay is opened in a non-energized state by opening the main relay at a zero cross point of AC power supplied from the external power source. , Deterioration and welding of the contact of the main relay can be prevented.
一方、前記メインリレーが、直流電流経路上に設けられている電源回路では、ゼロクロスポイントで当該メインリレーを開放することができないため、メインリレーの劣化や溶着の可能性が増加するのである。 On the other hand, in the power supply circuit in which the main relay is provided on the direct current path, the main relay cannot be opened at the zero cross point, so that the possibility of deterioration or welding of the main relay increases.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、冷凍サイクルの異常発生時に、空気調和機が備えるインバータモータを確実に停止できるとともに、メインリレーの接点の劣化および溶着を防止できる電源回路を、低コストで提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and can reliably stop the inverter motor included in the air conditioner when the refrigeration cycle is abnormal, and can also prevent deterioration and welding of the contacts of the main relay. An object is to provide a power supply circuit that can be prevented at low cost.
本発明の一の局面に係る空気調和機の電源回路は、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張弁、および利用側熱交換器が配管接続された冷媒回路に冷媒を循環させて冷凍サイクルを実行する空気調和機の電源回路であって、
外部電源から供給される交流電力を整流する整流回路(RC)と、
前記整流回路(RC)の出力を平滑化する平滑部(C)と、
前記整流回路(RC)と前記平滑部(C)との間の電流経路上に設けられたメインリレー(10)と、
前記平滑部(C)と負荷であるインバータモータ(M)との間に接続され、当該インバータモータ(M)に供給する交流電力を生成するインバータ回路(30)と、
前記メインリレー(10)に開閉を指示する開閉制御信号を出力するメインリレー開閉制御部(120)、前記インバータ回路(30)に駆動信号を出力するインバータ回路制御部(110)、前記空気調和機の異常を検知する異常検知部(200)が当該異常検知時に出力する異常信号が入力されたときに自動的に駆動信号出力をハイインピーダンスとするハードウェアであって前記インバータ回路制御部(110)を電気的に遮断する波形強制遮断部(130)、および前記メインリレー開閉制御部(120)とは別個に、前記波形強制遮断部(130)に前記異常信号が入力された場合に前記メインリレー(10)を開状態とする制御信号である遮断信号を当該メインリレー(10)に出力する遮断信号出力部(140)とを有し、前記メインリレー(10)の開閉動作および前記インバータ回路(30)の動作を制御するマイコン(100)と、
前記遮断信号出力部(140)と前記メインリレー(10)を繋ぐ配線上に設けられて前記遮断信号が入力され、当該入力から予め定められた時間の後に、当該遮断信号を前記メインリレー(10)に出力する遅延回路(40)を備え、
前記メインリレー(10)が閉状態の場合であって、前記異常信号が前記波形強制遮断部(130)に入力されたときに、前記波形強制遮断部(130)は、前記インバータ回路制御部(110)を電気的に遮断し、前記遮断信号出力部(140)から出力された前記遮断信号は前記遅延回路(40)を介して前記メインリレー(10)に入力され、当該メインリレー(10)は当該遮断信号の入力により開状態となる。
A power supply circuit for an air conditioner according to one aspect of the present invention includes a refrigeration cycle in which a refrigerant is circulated through a refrigerant circuit in which a compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion valve, and a use side heat exchanger are piped. An air conditioner power circuit to be executed,
A rectifier circuit (RC) for rectifying AC power supplied from an external power source;
A smoothing section (C) for smoothing the output of the rectifier circuit (RC);
A main relay (10) provided on a current path between the rectifier circuit (RC) and the smoothing unit (C);
An inverter circuit (30) that is connected between the smoothing section (C) and an inverter motor (M) that is a load, and generates AC power supplied to the inverter motor (M);
A main relay opening / closing control unit (120) for outputting an opening / closing control signal for instructing opening / closing to the main relay (10), an inverter circuit control unit (110) for outputting a driving signal to the inverter circuit (30), the air conditioner abnormality detecting section for detecting the abnormality the inverter circuit control unit a hardware (200) to a high impedance automatically driving signal output when the abnormal signal to be output when the abnormality detection is input (110) waveform forced cutoff unit to cut off electrically the (130), and wherein separately from the main relay switching control unit (120), the waveform forced cutoff unit (130) to the abnormality signal before Symbol main when entered A cutoff signal output unit (140) for outputting a cutoff signal, which is a control signal for opening the relay (10), to the main relay (10); A microcomputer (100) for controlling opening and closing operation and the operation of the inverter circuit (30) of the main relay (10),
The cut- off signal is input on the wiring connecting the cut-off signal output unit (140) and the main relay (10), and the cut-off signal is sent to the main relay (10) after a predetermined time from the input. ) To output a delay circuit (40),
When the main relay (10) is in a closed state and the abnormal signal is input to the waveform forced cutoff unit (130), the waveform forced cutoff unit (130) 110) is electrically cut off, and the cut-off signal output from the cut-off signal output unit (140) is input to the main relay (10) via the delay circuit (40), and the main relay (10) Is opened by the input of the cutoff signal.
この構成によれば、前記メインリレーは、前記整流回路と前記平滑部との間の直流電流経路上に設けられ、当該電流経路を開閉する。そのため、外部電源に接続される各相の交流電源線各々に前記メインリレーが必要となる前記メインリレーが整流回路よりも外部電源側の交流電源線上に設けられる場合とは異なり、各相の交流電源線に前記メインリレーを設ける必要がなくなるので、電源回路のサイズダウンやコストダウンが可能となる。 According to this configuration, the main relay is provided on a DC current path between the rectifier circuit and the smoothing unit, and opens and closes the current path. Therefore, unlike the case where the main relay, which requires the main relay for each phase AC power line connected to the external power source, is provided on the AC power line on the external power source side of the rectifier circuit, the AC of each phase Since it is not necessary to provide the main relay on the power line, the size and cost of the power circuit can be reduced.
さらに、この構成によれば、冷凍サイクルの異常発生時に前記メインリレーが閉状態の場合であって、前記異常信号が前記波形強制遮断部に入力されたときに、前記波形強制遮断部が前記インバータ回路制御部を電気的に遮断することで前記インバータモータを停止する。そのため、冷凍サイクルの異常発生時に当該インバータモータを確実に停止することができる。しかも、前記波形強制遮断部への前記異常信号の入力をうけて、前記遮断信号出力部から出力された前記遮断信号は、前記遅延回路を介して前記メインリレーに入力されるので、前記インバータモータが停止した後に、すなわち当該メインリレーに通電していない状態で、当該メインリレーが開放される。したがって、冷凍サイクルの異常発生時に前記メインリレーを開放する場合に、メインリレーの接点の劣化および溶着を防止することができる。 Furthermore, according to this configuration, when the main relay is in a closed state when an abnormality occurs in the refrigeration cycle, and the abnormality signal is input to the waveform forced cutoff unit, the waveform forced cutoff unit is the inverter. The inverter motor is stopped by electrically cutting off the circuit control unit. Therefore, the inverter motor can be reliably stopped when an abnormality occurs in the refrigeration cycle. In addition, since the abnormal signal is input to the waveform forced cutoff unit and the cutoff signal output from the cutoff signal output unit is input to the main relay via the delay circuit, the inverter motor Is stopped, that is, in a state where the main relay is not energized, the main relay is opened. Therefore, when the main relay is opened when an abnormality occurs in the refrigeration cycle, it is possible to prevent deterioration and welding of the contacts of the main relay.
上記構成において、前記インバータ回路が接続される前記インバータモータは、前記圧縮機を駆動するインバータモータであることが好ましい。この構成によれば、冷凍サイクルの異常発生時に前記圧縮機が停止するので、異常が生じている冷凍サイクルを停止させることができる。 The said structure WHEREIN: It is preferable that the said inverter motor to which the said inverter circuit is connected is an inverter motor which drives the said compressor. According to this configuration, since the compressor is stopped when an abnormality occurs in the refrigeration cycle, the refrigeration cycle in which an abnormality has occurred can be stopped.
上記構成において、前記異常検知部を、前記冷凍サイクルの高圧圧力の異常上昇を検出する高圧圧力スイッチとし、前記異常信号を、前記高圧圧力スイッチが前記冷凍サイクルの高圧圧力の異常上昇時に出力する高圧異常信号とすることができる。 In the above configuration, the abnormality detection unit is a high pressure switch that detects an abnormal increase in the high pressure of the refrigeration cycle, and the abnormal signal is output by the high pressure switch when the high pressure of the refrigeration cycle is abnormally increased. It can be an abnormal signal.
この構成によれば、前記冷凍サイクルの高圧圧力の異常上昇時に、確実に圧縮機を停止させて冷凍サイクルを停止させることができるので、空気調和機の安全性を向上させることができる。 According to this configuration, when the high pressure of the refrigeration cycle is abnormally increased, the compressor can be stopped reliably and the refrigeration cycle can be stopped, so that the safety of the air conditioner can be improved .
本発明に係る空気調和機の電源回路によれば、冷凍サイクルの異常発生時に、空気調和機が備えるインバータモータを確実に停止することができ、かつ、メインリレーの接点の劣化および溶着を防止することができる。したがって、空気調和機の安全性の向上と前記メインリレーの長寿命化とが可能となる。 According to the power supply circuit for an air conditioner according to the present invention, when an abnormality occurs in the refrigeration cycle, the inverter motor included in the air conditioner can be stopped reliably, and deterioration and welding of the contacts of the main relay can be prevented. be able to. Therefore, the safety of the air conditioner can be improved and the life of the main relay can be extended.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態1〜3に係る電源回路につき詳細に説明する。
Hereinafter, power supply circuits according to
<実施形態1>
図1は、本発明の実施形態1に係る電源回路を示す回路図である。電源回路1は、例えば図略の空気調和機に備えられる圧縮機のインバータモータMを駆動する電源装置であり、整流回路RCと、コイルLと、メインリレー10と、コンデンサC(平滑部)と、電圧検出回路20と、シャント抵抗R3と、インバータ回路30と、遅延回路40と、マイコン100とを備えて構成されている。
<
FIG. 1 is a circuit diagram showing a power supply circuit according to
整流回路RCは、例えばダイオードブリッジ回路からなり、例えば商用電源である外部電源Eの出力端子T1〜T3に接続され、外部電源Eから出力される交流電力を整流する。 The rectifier circuit RC is composed of, for example, a diode bridge circuit, is connected to output terminals T1 to T3 of an external power source E that is a commercial power source, for example, and rectifies AC power output from the external power source E.
コイルL、メインリレー10、およびコンデンサCは直列に接続されている。この直列回路の両端子は、整流回路RCの各出力端子にそれぞれ接続されている。コンデンサCは、平滑回路を構成し、整流回路RCの出力を平滑化する。コイルLは、インバータ回路30の力率改善のために設けられたリアクトルである。
The coil L, the
メインリレー10は、電磁接触器11(52C)と図略のサーマルリレーを備える。メインリレー10、より正しくは電磁接触器11は、整流回路RCとコンデンサCとの間の電流経路上に設けられ、当該電流経路を開閉する。ここで、メインリレー10を、整流回路RCよりも外部電源E側の交流電源線上に設ける場合を想定する。この場合、外部電源Eに接続される各相の交流電源線各々にメインリレー10が必要となるので、電源回路1のサイズアップやコストアップを招く。一方、本実施形態では、メインリレー10は、整流回路RCとコンデンサCとの間の電流経路上、すなわち直流側に設けられているので、各相の交流電源線にメインリレー10を設ける必要がなくなる。そのため、電源回路のサイズダウンやコストダウンが可能となる。
The
電圧検出回路20は、コンデンサCの両極間の電圧を検出するために、2つの分圧抵抗R1およびR2がコンデンサCの両極間に直列に接続された回路である。分圧抵抗R1と分圧抵抗R2との接続点は、信号線L11を介してマイコン100が備えるインバータ回路制御部110と接続され、当該接続点における電圧値がインバータ回路制御部110に出力される。
The
シャント抵抗R3は、インバータモータMを駆動するための電流をモニタするためにコンデンサCとインバータ回路30との間の電流経路上に接続され、シャント抵抗R3を通過後の電流値が、信号線L12を介してインバータ回路制御部110に出力される。
The shunt resistor R3 is connected on the current path between the capacitor C and the
インバータ回路30は、例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bipolar Transistor、IGBT)であるスイッチング素子やダイオード等から構成され、コンデンサCから出力された直流電力を予め定められた周波数を有する交流電力に変換してインバータモータMを駆動させる。インバータ回路30は、インバータ回路制御部110から出力され、信号線L15を介してインバータ回路30に入力されるPWM信号である駆動信号を受けて、前記IGBTをオンオフさせることで、前記の直流電力から交流電力への変換を行う。
The
マイコン100は、圧縮機を駆動するインバータモータMおよびファンモータの駆動や空気調和機が備える複数の電動弁の開度を制御することで当該空気調和機の運転を制御する。マイコン100は、インバータ回路制御部110、メインリレー開閉制御部120、波形強制遮断部130、および遮断信号出力部140を備える。
The
インバータ回路制御部110は、信号線L11を介して分圧抵抗R1とR2との接続点と接続され、信号線L12を介してシャント抵抗R3と接続され、信号線L13を介してインバータ回路30と接続され、信号線L11〜L13を介して送出される種々の電気信号をモニタリングする。当該電気信号に応じて、インバータ回路制御部110は、インバータモータMの駆動周波数が予め定められた値となるように、信号線L15を介してインバータ回路30にPWM信号である駆動信号を出力し、インバータ回路30を制御する。
The inverter
メインリレー開閉制御部120は、信号線L16を介して電磁接触器11の開閉を指示する開閉制御信号をメインリレー10に出力し、整流回路RCとコンデンサCとの間の電流経路上に設けられた電磁接触器11を開閉する。空気調和機の運転開始時や異常解消後の復帰時に、メインリレー開閉制御部120は電磁接触器11を閉状態とする。このとき前記電流経路は導通状態となり、整流回路RCからの出力がコンデンサCやインバータ回路30に供給され、インバータモータMは駆動を開始する。一方、空気調和機の運転停止時や異常検知時に、メインリレー開閉制御部120は電磁接触器11を開状態とする。このとき前記電流経路は遮断され、整流回路RCからの出力がコンデンサCやインバータ回路30に供給されず、インバータモータMは停止する。
The main relay opening /
波形強制遮断部130には、冷凍サイクルの高圧圧力の異常上昇を検出する高圧圧力スイッチ200(異常検知部)が当該高圧圧力の異常上昇を検知した場合に出力する高圧異常信号が、信号線L14を介して入力される。波形強制遮断部130は、いわゆるPOE(Port Output Enable)であり、当該高圧異常信号の入力時に、インバータ回路制御部110による信号線L15からの駆動信号出力を自動的にハイインピーダンスにすることで、インバータ回路制御部110を電気的に遮断する。
A high-pressure abnormality signal output when the high-pressure switch 200 (abnormality detection unit) that detects an abnormal increase in the high-pressure pressure in the refrigeration cycle detects an abnormal increase in the high-pressure pressure is displayed on the waveform forced
遮断信号出力部140は、波形強制遮断部130に前記高圧異常信号が入力された場合に、電磁接触器11を開状態とする制御信号である遮断信号を、信号線L17を介してメインリレー10に出力する。
When the high voltage abnormality signal is input to the waveform forced
遅延回路40は、信号線L17に設けられた、例えば抵抗とコンデンサとから構成されるRC回路である。遮断信号出力部140が出力する前記遮断信号は、遅延回路40に入力され、当該入力から予め定められた時間の後に、遅延回路40は、当該遮断信号をメインリレー10に出力する。
The
次に、図2に示すタイムチャートに基づいて、電磁接触器11が閉状態の場合であって、前記高圧異常信号が波形強制遮断部130に入力されたときの電源回路1の動作を説明する。図2(A)は高圧異常信号の状態、図2(B)は駆動信号の状態、図2(C)は電源回路1から出力される電流の波形出力の状態、図2(D)は電磁接触器11(52C)の開閉状態、の経時変化をそれぞれ示す。
Next, based on the time chart shown in FIG. 2, the operation of the
電磁接触器11が閉状態の場合に(図2(D))、前記高圧異常信号が波形強制遮断部130に入力されると(図2(A))、波形強制遮断部130がインバータ回路制御部110を電気的に遮断するので、インバータ回路制御部110からの駆動信号の出力が停止する(図2(B))。そのため、電源回路1からの波形出力が停止し(図2(C))、インバータモータMの駆動も停止する。このとき、遮断信号出力部140は、前記遮断信号をメインリレー10に出力するが、当該遮断信号は遅延回路40を介してメインリレー10に入力されるので、電源回路1からの波形出力が停止した後、すなわち非通電状態で電磁接触器11は開放される(図2(D))。なお、電源回路1からの波形出力停止後に再び出力されている波形は、安全のためにコンデンサCに帯電していた電力をインバータモータMに出力して放電するコンデンサ放電による波形である(図2(D))。
When the
インバータモータMの駆動時には、電磁接触器11に大電流が流れる。したがって、メインリレー10を整流回路RCよりも外部電源E側の交流電源線上に設けた電源回路において、電磁接触器11を開放することで駆動中のインバータモータMを停止させる場合、外部電源Eから供給される交流電力のゼロクロスポイントで電磁接触器11を開放しなければ、電磁接触器11の接点に大きな負担がかかり、電磁接触器11の接点が劣化したり、溶着したりするおそれがある。しかし、前記ゼロクロスポイントを検出するためには、ある程度の時間が必要である。そのため、この構成では、冷凍サイクルの高圧圧力の異常上昇時に電磁接触器11を即時に開放してインバータモータMを停止させることが困難である。
When the inverter motor M is driven, a large current flows through the
一方、電源回路1においては、波形強制遮断部130がインバータ回路制御部110を電気的に遮断することでインバータモータMを停止する。そのため、冷凍サイクルの高圧圧力の異常上昇時にインバータモータMを即時に停止させて冷凍サイクルを停止させることができる。
On the other hand, in the
しかも、波形強制遮断部130はマイコン100で実行されている制御プログラムから独立して機能するハードウェアであるから、当該制御プログラムのエラー発生時に高圧圧力の異常上昇が発生した場合にも、インバータモータMを確実に停止させて冷凍サイクルを停止させることができる。したがって、空気調和機に電源回路1を用いることによって、空気調和機の安全性を向上させることができる。
Moreover, since the waveform forced
さらに電源回路1によれば、波形強制遮断部130への前記高圧異常信号の入力をうけて、遮断信号出力部140から出力された前記遮断信号は、遅延回路40を介してメインリレー10に入力される。そのため、インバータモータMが停止した後に、すなわち電磁接触器11に通電していない状態で、電磁接触器11が開放される。したがって、冷凍サイクルの高圧圧力の異常上昇時に電磁接触器11を開放する場合に、電磁接触器11の接点の劣化および溶着を防止することができる。
Further, according to the
<実施形態2>
本発明の実施形態2に係る電源回路2について以下に説明する。なお、実施形態1に係る電源回路1と相違のない点については、必要がない限り説明を省略する。図3は、電源回路2を示す回路図である。電源回路1と同一の構成については同一の符号を付している。電源回路2は、電源回路1から遮断信号出力部140と遅延回路40とを除いた構成とされている。そのため、電源回路2が備えるマイコン100Aは、インバータ回路制御部110、メインリレー開閉制御部120、および波形強制遮断部130を備え、電源回路1が備えるマイコン100から遮断信号出力部140を除いた構成となる。
<Embodiment 2>
A power supply circuit 2 according to Embodiment 2 of the present invention will be described below. Note that description of points that are not different from the
このように、電源回路2は電源回路1と構成が異なるため、図4に示すタイムチャートに基づいて以下に説明する通り、電磁接触器11が閉状態の場合であって、前記高圧異常信号が波形強制遮断部130に入力されたときの電源回路2の動作は、電源回路1とは異なる。なお、図4(A)は高圧異常信号の状態、図4(B)は駆動信号の状態、図4(C)は電源回路2から出力される電流の波形出力の状態、図4(D)は電磁接触器11(52C)の開閉状態、の経時変化をそれぞれ示す。
Thus, since the power supply circuit 2 is different in configuration from the
電磁接触器11が閉状態の場合に(図4(D))、前記高圧異常信号が波形強制遮断部130に入力されると(図4(A))、波形強制遮断部130がインバータ回路制御部110を電気的に遮断するので、インバータ回路制御部110からの駆動信号の出力が停止する(図4(B))。そのため、電源回路2からの波形出力が停止する(図4(C))。このとき、メインリレー開閉制御部120は、前記開閉制御信号をメインリレー10に出力することなく、電磁接触器11を閉状態に維持する(図4(D))。すなわち、電磁接触器11が閉状態の場合に、前記高圧異常信号が波形強制遮断部130に入力されても、電磁接触器11が閉状態を維持する点で電源回路2は電源回路1と相異する。
When the
このように、電源回路2においては、冷凍サイクルの高圧圧力の異常上昇時にメインリレー開閉制御部120は電磁接触器11を閉状態に維持するので、電磁接触器11が通電時に開放されることで発生する電磁接触器11の接点の劣化および溶着を防止することができる。
Thus, in the power supply circuit 2, the main relay switching
しかも、電磁接触器11が閉状態であるので、インバータモータMとともに電源回路3に接続されている図略の熱交換器のファンモータの駆動は可能である。そのため、熱交換器における冷媒と室内空気および室外空気との熱交換効率が低下しないので、電磁接触器11を開放する場合と比較して、空気調和機の高圧圧力異常からの復帰が速くなる。
Moreover, since the
電源回路2のその他の効果は、電源回路1と同様である。
Other effects of the power supply circuit 2 are the same as those of the
<実施形態3>
本発明の実施形態3に係る電源回路3について以下に説明する。なお、実施形態1および2と相違のない点については、必要がない限り説明を省略する。図3は、電源回路3を示す回路図である。電源回路1および2と同一の構成については同一の符号を付している。電源回路3は、インバータ回路30Bが駆動にゲートIC101を必要とし、冷凍サイクルの高圧圧力の異常上昇時に、ゲートIC101がインバータ回路30Bに出力する駆動信号を遮断することで、インバータモータMを停止させる点で、電源回路2と相異する。
<
A
電源回路3は、整流回路RCと、コイルLと、メインリレー10と、コンデンサC(平滑部)と、電圧検出回路20と、シャント抵抗R3と、インバータ回路30Bと、マイコン100Bと、ゲートIC101とを備えて構成されている。整流回路RC、コイルL、メインリレー10、コンデンサC、電圧検出回路20、シャント抵抗R3、およびインバータ回路30Bの、それぞれの回路上での互いの接続関係は電源回路1および2と同様である。
The
インバータ回路30Bは、電源回路1および2と同様に、IGBT(スイッチング素子)やダイオード等から構成され、コンデンサCから出力された直流電力を予め定められた周波数を有する交流電力に変換してインバータモータMを駆動させる。インバータ回路30Bは、ゲートIC101が備える駆動信号出力部170から出力され、信号線L15B2を介してインバータ回路30Bに入力されるPWM信号である駆動信号を受けて、前記IGBTをオンオフさせることで、前記の直流電力から交流電力への変換を行う。
マイコン100Bは、電源回路1および2と同様に、圧縮機を駆動するインバータモータMおよびファンモータの駆動や空気調和機が備える複数の電動弁の開度を制御することで当該空気調和機の運転を制御する。マイコン100Bが、インバータ回路制御部110に換えてゲートIC制御部150を備え、波形強制遮断部130は、マイコン100BではなくゲートIC101に設けられている点で電源回路2のマイコン100Aと相異する。
Similarly to the
ゲートIC制御部150は、信号線L11を介して分圧抵抗R1とR2との接続点と接続され、信号線L12を介してシャント抵抗R3と接続され、信号線L13を介してインバータ回路30と接続され、信号線L11〜L13を介して送出される種々の電気信号をモニタリングする。当該電気信号に応じて、ゲートIC制御部150は、インバータモータMの駆動周波数が予め定められた値となるように、信号線L15B1を介してゲートIC101に制御信号を出力し、ゲートIC101を制御する。
The gate
ゲートIC101は、制御信号入力部160、駆動信号出力部170、および波形強制遮断部130を備える。制御信号入力部160には、ゲートIC制御部150が出力した制御信号が信号線L15B1を介して入力される。駆動信号出力部170は、制御信号入力部160に入力された前記制御信号に応じたPWM信号を駆動信号として生成し、信号線L15B2を介して当該駆動信号をインバータ回路30に出力する。
The
電磁接触器11が閉状態の場合であって、前記高圧異常信号が波形強制遮断部130に入力されたときの、電源回路3における、高圧異常信号の状態、駆動信号の状態、電源回路3から出力される電流の波形出力の状態、および電磁接触器11の開閉状態、のそれぞれの経時変化は、タイムチャート図4に示す電源回路2の場合と同様である。
When the
空気調和機に電源回路3を用いることによって、実施形態2と同様の効果が得られる。
By using the
以上、本発明の実施形態1〜3に係る電源回路1〜3について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることもできる。
As described above, the
(1)上記実施形態3に係る電源回路3において、インバータ回路として駆動にゲートIC101を必要とするインバータ回路30Bを用いているが、インバータ回路30Bに換えて、制御信号入力部160、駆動信号出力部170、および波形強制遮断部130を有するゲートICの機能を備える、いわゆるインテリジェントパワーモジュールをインバータ回路として用いることができる。インテリジェントパワーモジュールを用いることで、電源回路の小型化と、部品点数の削減によるコストダウンが可能となる。
(1) In the
(2)上記実施形態1〜3では、メインリレー10は電源回路内に1つのみ設けられているが、大容量の電源回路の場合には、メインリレーを並列に複数設けるようにしてもよい。これにより、大容量用のメインリレーを使用する必要がなくなるので、メインリレーの調達が容易となり、コストダウンも可能となる。
(2) In the first to third embodiments, only one
C コンデンサ(平滑部)
E 外部電源
M インバータモータ
RC 整流回路
1〜3 電源回路
10 メインリレー
11 電磁接触器
30、30B インバータ回路
40 遅延回路
100、100A、100B マイコン
101 ゲートIC
110 インバータ回路制御部
120 メインリレー開閉制御部
130 波形強制遮断部
140 遮断信号出力部
150 ゲートIC制御部
160 制御信号入力部
170 駆動信号出力部
200 高圧圧力スイッチ(異常検知部)
C capacitor (smoothing part)
E External power supply M Inverter motor RC Rectifier circuit 1-3
DESCRIPTION OF
Claims (3)
外部電源から供給される交流電力を整流する整流回路(RC)と、
前記整流回路(RC)の出力を平滑化する平滑部(C)と、
前記整流回路(RC)と前記平滑部(C)との間の電流経路上に設けられたメインリレー(10)と、
前記平滑部(C)と負荷であるインバータモータ(M)との間に接続され、当該インバータモータ(M)に供給する交流電力を生成するインバータ回路(30)と、
前記メインリレー(10)に開閉を指示する開閉制御信号を出力するメインリレー開閉制御部(120)、前記インバータ回路(30)に駆動信号を出力するインバータ回路制御部(110)、前記空気調和機の異常を検知する異常検知部(200)が当該異常検知時に出力する異常信号が入力されたときに自動的に駆動信号出力をハイインピーダンスとするハードウェアであって前記インバータ回路制御部(110)を電気的に遮断する波形強制遮断部(130)、および前記メインリレー開閉制御部(120)とは別個に、前記波形強制遮断部(130)に前記異常信号が入力された場合に前記メインリレー(10)を開状態とする制御信号である遮断信号を当該メインリレー(10)に出力する遮断信号出力部(140)とを有し、前記メインリレー(10)の開閉動作および前記インバータ回路(30)の動作を制御するマイコン(100)と、
前記遮断信号出力部(140)と前記メインリレー(10)を繋ぐ配線上に設けられて前記遮断信号が入力され、当該入力から予め定められた時間の後に、当該遮断信号を前記メインリレー(10)に出力する遅延回路(40)を備え、
前記メインリレー(10)が閉状態の場合であって、前記異常信号が前記波形強制遮断部(130)に入力されたときに、前記波形強制遮断部(130)は、前記インバータ回路制御部(110)を電気的に遮断し、前記遮断信号出力部(140)から出力された前記遮断信号は前記遅延回路(40)を介して前記メインリレー(10)に入力され、当該メインリレー(10)は当該遮断信号の入力により開状態となる電源回路(1)。 A compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion valve, and a utilization side heat exchanger are air conditioner power supply circuits that circulate refrigerant in a refrigerant circuit connected by piping and execute a refrigeration cycle,
A rectifier circuit (RC) for rectifying AC power supplied from an external power source;
A smoothing section (C) for smoothing the output of the rectifier circuit (RC);
A main relay (10) provided on a current path between the rectifier circuit (RC) and the smoothing unit (C);
An inverter circuit (30) that is connected between the smoothing section (C) and an inverter motor (M) that is a load, and generates AC power supplied to the inverter motor (M);
A main relay opening / closing control unit (120) for outputting an opening / closing control signal for instructing opening / closing to the main relay (10), an inverter circuit control unit (110) for outputting a driving signal to the inverter circuit (30), the air conditioner The abnormality detection unit (200) for detecting the abnormality of the hardware automatically sets the drive signal output to high impedance when the abnormality signal output at the time of abnormality detection is input, and the inverter circuit control unit (110) waveform forced cutoff unit to cut off electrically the (130), and wherein separately from the main relay switching control unit (120), the waveform forced cutoff unit (130) to the abnormality signal before Symbol main when entered A cutoff signal output unit (140) for outputting a cutoff signal, which is a control signal for opening the relay (10), to the main relay (10); A microcomputer (100) for controlling opening and closing operation and the operation of the inverter circuit (30) of the main relay (10),
The cut- off signal is input on the wiring connecting the cut-off signal output unit (140) and the main relay (10), and the cut-off signal is sent to the main relay (10) after a predetermined time from the input. ) To output a delay circuit (40),
When the main relay (10) is in a closed state and the abnormal signal is input to the waveform forced cutoff unit (130), the waveform forced cutoff unit (130) 110) is electrically cut off, and the cut-off signal output from the cut-off signal output unit (140) is input to the main relay (10) via the delay circuit (40), and the main relay (10) Is a power supply circuit (1) which is opened by the input of the cutoff signal.
前記異常信号は、前記高圧圧力スイッチ(200)が前記冷凍サイクルの高圧圧力の異常上昇時に出力する高圧異常信号である請求項2に記載の電源回路。 The abnormality detection unit is a high pressure switch (200) that detects an abnormal increase in the high pressure of the refrigeration cycle,
The power supply circuit according to claim 2, wherein the abnormal signal is a high-pressure abnormal signal that is output when the high-pressure switch (200) abnormally increases the high-pressure pressure of the refrigeration cycle.
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