JP4841303B2 - DC power supply - Google Patents

DC power supply

Info

Publication number
JP4841303B2
JP4841303B2 JP2006128377A JP2006128377A JP4841303B2 JP 4841303 B2 JP4841303 B2 JP 4841303B2 JP 2006128377 A JP2006128377 A JP 2006128377A JP 2006128377 A JP2006128377 A JP 2006128377A JP 4841303 B2 JP4841303 B2 JP 4841303B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zero
short
circuit
voltage
detection means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006128377A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007300762A (en
Inventor
通可 植杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Carrier Corp
Original Assignee
Toshiba Carrier Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Carrier Corp filed Critical Toshiba Carrier Corp
Priority to JP2006128377A priority Critical patent/JP4841303B2/en
Publication of JP2007300762A publication Critical patent/JP2007300762A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4841303B2 publication Critical patent/JP4841303B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Description

本発明は、適切な力率の改善を行うことのできる直流電源装置に関する。   The present invention relates to a direct current power supply device capable of improving an appropriate power factor.

交流を整流する直流電源装置の直流部分に交流電圧の半周期に1回ONすることにより短絡回路を構成する整流形スイッチ素子を設け、このスイッチ素子のON時に発生する、スイッチ素子と交流電源との間に設けられたリアクタに流れる電流を、スイッチ素子をOFFにしたときに直流出力側に流すことで力率を改善させる高力率電源装置が提案されている(特許文献1参照)。   A rectification type switch element that constitutes a short circuit is provided in the direct current portion of the direct current power supply device that rectifies the alternating current once in a half cycle of the alternating current voltage. There has been proposed a high power factor power supply device that improves the power factor by flowing a current flowing through a reactor provided between the two to the DC output side when the switch element is turned off (see Patent Document 1).

この直流電源装置では、力率の改善において重要なパラメータとなるスイッチ素子のON開始タイミング(以下、ONタイミングという)及びON継続時間(以下、ON時間という)を力率を予め高く保つことのできるように設定しておき、この設定に基づいてスイッチ素子をON、OFF動作させている。
特開平7−7946号公報
In this DC power supply device, the power factor can be kept high in advance for the ON start timing (hereinafter referred to as ON timing) and ON duration (hereinafter referred to as ON time) of the switch element, which are important parameters in improving the power factor. Based on this setting, the switch element is turned on and off.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-7946

しかしながら、高い力率を保持することができるONタイミング及びON時間は、その直流電源装置に接続されている負荷の負荷量や電源電圧の変化等によって変化する。このため、特定の条件の下、実験的に定められたONタイミング及びON時間を用いた場合、直流電源装置に接続された負荷の負荷量や電源電圧の変動等の状況によっては必ずしも最適な力率の改善が行われるわけではない。   However, the ON timing and the ON time at which a high power factor can be maintained vary depending on the load amount of the load connected to the DC power supply device, a change in power supply voltage, and the like. For this reason, when the ON timing and ON time determined experimentally under specific conditions are used, the optimum power may not be obtained depending on the load amount of the load connected to the DC power supply device and the fluctuation of the power supply voltage. The rate is not improved.

例えば、スイッチ素子のONタイミングについては、電流は交流電圧の位相よりも遅れることが多いため、電圧ゼロクロス点で電流が残っている場合を考慮してスイッチ素子のONタイミングは、交流電圧のゼロクロス点から若干遅らせる(遅延時間を設ける)ことが一般的である。しかしながら、状況によってはこの遅延時間が不足し、スイッチ素子をONさせた時にはまだ位相が遅れた電流が流れ続けている場合がありうる。   For example, regarding the ON timing of the switch element, since the current is often delayed from the phase of the AC voltage, considering the case where the current remains at the voltage zero cross point, the ON timing of the switch element is the zero cross point of the AC voltage. Generally, it is slightly delayed (provided with a delay time). However, depending on the situation, this delay time may be insufficient, and when the switch element is turned on, a current with a delayed phase may still flow.

そのような状況について図8の波形図に基づき具体的に説明する。図8においては上下2つに分けて波形が示されており、上部は交流電圧を1周期分、下部はこの交流電圧から発生する交流電流の1周期分及び、短絡制御を行うスイッチ素子のONまたはOFFを示している。また、上下いずれの波形図においても縦軸は電圧値[V](電流値は[A])、横軸は時間[ms]を表わしている。また、スイッチ素子のON、OFFは矩形波の立ち上がりがONを示す、いわゆるアクティブハイの状態で表わされている。   Such a situation will be specifically described based on the waveform diagram of FIG. In FIG. 8, the waveform is shown in two parts, upper and lower, with the upper part being one cycle of AC voltage, the lower part being one cycle of AC current generated from this AC voltage, and the ON of the switch element that performs short circuit control. Or indicates OFF. In both the upper and lower waveform diagrams, the vertical axis represents voltage value [V] (current value is [A]), and the horizontal axis represents time [ms]. Further, ON and OFF of the switch element are expressed in a so-called active high state in which the rising edge of the rectangular wave indicates ON.

図8に示す波形図では、交流電圧の半周期が終わって「+」から「−」へ変化する略0Vの点(ゼロクロス)を基準にしてスイッチ素子のONタイミングが決定され、そのタイミング(図8に示す点a)でスイッチ素子をONする。   In the waveform diagram shown in FIG. 8, the ON timing of the switch element is determined with reference to a point of approximately 0 V (zero cross) at which the half cycle of the AC voltage ends and changes from “+” to “−”. The switch element is turned on at point a) shown in FIG.

電流位相に遅れがない場合、図中の電流波形Xに示すように電圧のゼロクロスと電流の零となる点がほぼ一致もしくは電流の零の後に電圧のゼロクロスとなり、スイッチ素子のON、OFFによって負荷側に電流を流し込む動作が良好に行なわれる。   If there is no delay in the current phase, as shown in the current waveform X in the figure, the point where the voltage zero crossing and the current zero are almost the same or the current zero is zero, then the voltage zero crossing, and the load is turned on by turning on and off the switch element The operation of flowing current into the side is performed satisfactorily.

ところが、図中の電流波形Yに示すように電流位相が遅れ、スイッチ素子をONした時点でもまだ電流が流れ続けていると、スイッチ素子のONにより、電流は点bを境にそれまでの電流低下速度よりもより遅くなる。この結果、交流電圧の位相に対して電流の位相が一層遅くなってしまう。このように電流が零とならないうちにスイッチ素子がONされることが繰り返されると、交流電圧位相に対する電流位相が遅れる方向に徐々にずれてしまい、力率の改善ができなくなるだけではなく、直流電源装置自体の制御が不能になってしまう可能性がある。   However, as shown by the current waveform Y in the figure, if the current phase is delayed and the current continues to flow even when the switch element is turned on, the current flows up to the point b as a result of turning on the switch element. It will be slower than the rate of decline. As a result, the phase of the current is further delayed with respect to the phase of the AC voltage. If the switching element is repeatedly turned on before the current becomes zero in this way, the current phase with respect to the AC voltage phase gradually shifts in the direction of delay, and not only the power factor cannot be improved, but also the DC There is a possibility that control of the power supply itself may be disabled.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の第1の目的は、電源電圧に対する電流位相の遅れを検出し、電流が零となった点よりも後に短絡手段をONさせることにより、電源電圧に対する電流位相の遅れの悪化による制御不能状態を回避し、確実に力率を改善することができる直流電源装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is to detect a delay in the current phase with respect to the power supply voltage and turn on the short-circuit means after the point where the current becomes zero. Thus, it is an object to provide a DC power supply device that can avoid the uncontrollable state due to the deterioration of the delay of the current phase with respect to the power supply voltage and can reliably improve the power factor.

また、本発明の第2の目的は、電流位相に遅れが生じ、短絡手段の短絡動作を電圧ゼロクロスよりも遅らせた場合には、その遅れに応じて短絡期間を延長して電流位相の遅れをなくすように制御して、制御不能状態を回避し、確実に力率を改善することができる直流電源装置を提供することである。   Further, the second object of the present invention is to delay the current phase by extending the short-circuit period according to the delay when the short-circuiting operation of the short-circuit means is delayed from the voltage zero cross when the current phase is delayed. It is an object to provide a direct current power supply device that can be controlled so as to be eliminated, avoid an uncontrollable state, and reliably improve the power factor.

本発明の実施の形態に係る第1の特徴は、直流電源装置において、交流電源に接続され、交流を直流に整流する整流手段と、整流手段と交流電源との間に挿入されたリアクタと、リアクタと整流手段との間に設けられ、入力を短絡する短絡手段と、交流電源からの入力電圧が零となるゼロクロスタイミングを検出するゼロクロス検出手段と、リアクタの出力側の電圧の零を検出する電圧検出手段と、ゼロクロス検出手段と電圧検出手段からの信号が入力され、ゼロクロス検出手段が検出したゼロクロスタイミング後で、かつ、電圧検出手段が零を検出した時点以降に短絡手段を短絡動作させる制御手段とを備える。   A first feature according to an embodiment of the present invention is that in a DC power supply device, a rectifying unit connected to an AC power source and rectifying AC to DC, a reactor inserted between the rectifying unit and the AC power source, Provided between the reactor and the rectifying means, short-circuit means for short-circuiting the input, zero-cross detection means for detecting zero-cross timing when the input voltage from the AC power supply becomes zero, and detecting zero of the voltage on the output side of the reactor Control for short-circuiting the short-circuiting means after the zero-crossing timing detected by the zero-crossing detecting means after the zero-crossing timing detected by the zero-crossing detecting means and after the zero-crossing timing detected by the zero-crossing detecting means Means.

本発明の実施の形態に係る第2の特徴は、直流電源装置において、交流電源に接続され、交流を直流に整流する整流手段と、整流手段と交流電源との間に挿入されたリアクタと、リアクタよりも負荷側に設けられ、入力を短絡する短絡手段と、交流電源からの入力電圧が零となるゼロクロスタイミングを検出するゼロクロス検出手段と、交流電源からの電流の零を検出する電流検出手段と、ゼロクロス検出手段と電流検出手段からの信号が入力され、ゼロクロス検出手段が検出したゼロクロスタイミング後で、かつ、電流検出手段が電流零を検出した時点以降に短絡手段を短絡動作させる短絡制御手段と、ゼロクロス検出手段によるゼロクロスタイミングから電流検出手段が電流零を検出するまでの時間に応じて短絡手段の短絡動作期間を変更する短絡時間制御手段とを備える。   A second feature according to the embodiment of the present invention is that in a DC power supply apparatus, a rectifying means connected to an AC power supply and rectifying AC to DC, a reactor inserted between the rectifying means and the AC power supply, Provided on the load side of the reactor, short-circuit means for short-circuiting the input, zero-cross detection means for detecting zero-cross timing when the input voltage from the AC power supply becomes zero, and current detection means for detecting zero current from the AC power supply And short-circuit control means for short-circuiting the short-circuit means after the zero-cross timing detected by the zero-cross detection means and after the time when the current detection means detects zero current. The short-circuit operation period of the short-circuit means is changed according to the time from the zero-cross timing by the zero-cross detection means until the current detection means detects zero current. And a short circuit time control unit for.

請求項1の発明によれば、電源電圧に対する電流位相の遅れを検出し、電流が零となった点よりも後に短絡手段をONさせることにより、電源電圧に対する電流位相の遅れの悪化による制御不能状態を回避し、確実に力率を改善することができる直流電源装置を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, the delay of the current phase with respect to the power supply voltage is detected, and the short-circuit means is turned on after the point where the current becomes zero. It is possible to provide a DC power supply device that can avoid the state and reliably improve the power factor.

また、請求項4の発明によれば、電流位相に遅れが生じ、短絡手段の短絡動作を電圧ゼロクロスよりも遅らせた場合には、その遅れに応じて短絡期間を延長して電流位相の遅れをなくすように制御して、制御不能状態を回避し、確実に力率を改善することができる直流電源装置を提供することができる。   According to the invention of claim 4, when a delay occurs in the current phase and the short-circuiting operation of the short-circuit means is delayed from the voltage zero cross, the short-circuit period is extended in accordance with the delay to delay the current phase. It is possible to provide a DC power supply device that can be controlled so as to be eliminated, avoid an uncontrollable state, and reliably improve the power factor.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る直流電源装置1には、入力側に交流電圧源2が、出力側には、例えばモータ駆動用インバータ装置などの負荷3が接続されている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the DC power supply device 1 according to the first embodiment of the present invention has an AC voltage source 2 on the input side and a load 3 such as a motor drive inverter device on the output side. It is connected.

直流電源装置1には、交流電圧源2に接続され交流を直流に整流する整流手段11と、整流手段11と交流電圧源2との間に挿入されたリアクタ12と、リアクタ12と交流電圧源2との間に設けられ、交流電圧源2からの入力電圧の値が零となる点を検出するゼロクロス検出手段13と、一端がリアクタ12と整流手段11との間に、他端がリアクタ12が接続されていない交流電圧源2と整流手段11との間に設けられ、この部分の発生電圧が零になったことを検出する電圧検出手段14と、この電圧検出手段14と整流手段11との間に設けられた短絡手段15と、この短絡手段15を制御する制御手段16とが備えられている。さらに、図1に示す直流電源装置1内には、整流手段11及び負荷3との間に平滑コンデンサ17が並列に接続される。   The DC power supply device 1 includes a rectifying means 11 connected to an AC voltage source 2 and rectifying AC to DC, a reactor 12 inserted between the rectifying means 11 and the AC voltage source 2, and the reactor 12 and the AC voltage source. 2, a zero cross detecting means 13 for detecting a point where the value of the input voltage from the AC voltage source 2 becomes zero, one end between the reactor 12 and the rectifying means 11, and the other end of the reactor 12. Is provided between the AC voltage source 2 and the rectifying means 11 that are not connected to each other, and the voltage detecting means 14 for detecting that the voltage generated in this portion has become zero, the voltage detecting means 14 and the rectifying means 11 And a control means 16 for controlling the short-circuit means 15. Further, a smoothing capacitor 17 is connected in parallel between the rectifier 11 and the load 3 in the DC power supply device 1 shown in FIG.

ゼロクロス検出手段13と電圧検出手段14はいずれも整流形のフォトカプラを用いた回路で構成され、フォトカプラに印加される正又は負の電圧が存在する間はフォトカプラがONし、電圧がほぼ零付近に至るとフォトカプラがOFFする。したがって、ゼロクロス検出手段13ではフォトカプラがOFFした時点がゼロクロス点となる。同様に電圧検出手段14においても両端間電圧がほぼ零になった時点でフォトカプラがOFFすることで電圧の零を検出する。なお、ゼロクロス検出手段13、電圧検出手段14ともにフォトカプラ自体の動作閾値が存在するため、完全な零を検出することはできないが、制御上、略零とみなすことのできる値の検出が可能である。   Each of the zero-cross detection means 13 and the voltage detection means 14 is composed of a circuit using a rectification type photocoupler, and the photocoupler is turned on while the positive or negative voltage applied to the photocoupler exists, and the voltage is almost equal. When it reaches near zero, the photocoupler is turned off. Therefore, in the zero cross detection means 13, the time when the photocoupler is turned off becomes the zero cross point. Similarly, the voltage detection means 14 detects zero voltage by turning off the photocoupler when the voltage between both ends becomes almost zero. It should be noted that since both the zero-cross detection means 13 and the voltage detection means 14 have an operation threshold of the photocoupler itself, complete zero cannot be detected, but it is possible to detect a value that can be regarded as substantially zero in terms of control. is there.

ここで、電圧検出手段14の役割について説明する。背景技術及び課題で説明したように、負荷が軽い場合は電源電圧が零になる前に電流が零になるが、負荷が重い場合等では電源電圧に対し電流位相に遅れが生じる。このような電流が流れ続けている状態で短絡手段15をONするとさらに電流位相が遅れてしまう。このため、電流が零になった後に短絡手段15をONさせることが望まれる。しかしながら、この電流は交流で、かつ零付近を検出する必要があり、既存のカレントトランス等の電流検出器では短い時間ではあるが積分された電流値を検出するようになっているため、正確な検出が困難であった。また電流瞬時値を検出する電流検出器は高価である。そこで、より安価かつ的確に電圧値が零であることを検出する役割を担うのが電圧検出手段14である。   Here, the role of the voltage detection means 14 will be described. As described in Background Art and Problems, when the load is light, the current becomes zero before the power supply voltage becomes zero. However, when the load is heavy, the current phase is delayed with respect to the power supply voltage. If the short-circuit means 15 is turned on while such a current continues to flow, the current phase will be further delayed. For this reason, it is desirable to turn on the short-circuit means 15 after the current becomes zero. However, it is necessary to detect this current as alternating current and near zero, and an existing current detector such as a current transformer detects an integrated current value in a short time. It was difficult to detect. A current detector that detects an instantaneous current value is expensive. Therefore, it is the voltage detection means 14 that plays a role of detecting that the voltage value is zero more accurately and inexpensively.

なお、電流の位相遅れとは、交流電圧源2の電圧のゼロクロスに対し、電流がゼロになるまでの期間の位相が遅れた電流をいう。この位相遅れは正負のそれぞれの交流電圧に対して生じる。ちなみにリアクタ12は誘導性負荷であり、電流位相が進むことはないが、負荷が軽い場合には交流電圧源2の電圧のゼロクロスよりも前に、電流がゼロになる。   Note that the phase delay of the current refers to a current in which the phase of the period until the current becomes zero with respect to the zero crossing of the voltage of the AC voltage source 2 is delayed. This phase delay occurs for each positive and negative AC voltage. Incidentally, the reactor 12 is an inductive load, and the current phase does not advance. However, when the load is light, the current becomes zero before the zero cross of the voltage of the AC voltage source 2.

ゼロクロス検出手段13は、交流電圧源2から直流電源装置1に供給される入力電圧が「+」から「−」または「−」から「+」へ変化するときに現われる0Vの値(ゼロクロス)を検出し、電圧検出手段14は、リアクタ12の出力側の電圧の0Vの値(ゼロクロス)を検出するものである。このリアクタ12の出力側の電圧が0Vの値となった時は交流電圧源2からの入力電流の零と一致する。すなわち、電圧検出手段14が電圧の零を検出するまでは交流電圧源2から電流が流れていることになる。したがって、この部分での電圧零検出と電圧のゼロクロスとの時間関係から判断すれば、位相遅れ電流の存在を検出することができる。このため、ゼロクロス検出手段13がゼロクロスを検出した後に電圧検出手段14が電圧零を検出するまでの間は位相が遅れた電流が流れていることになる。   The zero cross detection means 13 is a value of 0 V (zero cross) that appears when the input voltage supplied from the AC voltage source 2 to the DC power supply device 1 changes from “+” to “−” or “−” to “+”. The voltage detection means 14 detects the value of 0 V (zero cross) of the voltage on the output side of the reactor 12. When the voltage on the output side of the reactor 12 becomes 0V, the input current from the AC voltage source 2 coincides with zero. That is, the current flows from the AC voltage source 2 until the voltage detection means 14 detects zero voltage. Therefore, the presence of the phase delay current can be detected by judging from the time relationship between the voltage zero detection and the voltage zero crossing in this portion. For this reason, a current whose phase is delayed flows until the voltage detection unit 14 detects zero voltage after the zero cross detection unit 13 detects the zero cross.

これらのゼロクロス検出手段13と電圧検出手段14の出力は制御手段16に入力される。   The outputs of the zero cross detection means 13 and the voltage detection means 14 are input to the control means 16.

制御手段16は、ゼロクロス検出手段13と電圧検出手段14の検出結果に基づきゼロクロス検出手段13が入力電圧が零であることを検出した後、電圧検出手段14が電圧を検出している期間は整流形スイッチ素子からなる短絡手段15のOFFを継続し、電圧検出手段14が電圧零を検出した後に短絡手段15を所定の時間ONとする制御を行う。   The control means 16 rectifies the period during which the voltage detection means 14 detects the voltage after the zero cross detection means 13 detects that the input voltage is zero based on the detection results of the zero cross detection means 13 and the voltage detection means 14. The short-circuit means 15 composed of a switch-type switch element is continuously turned OFF, and after the voltage detection means 14 detects zero voltage, the short-circuit means 15 is controlled to be ON for a predetermined time.

また、制御手段16は、ゼロクロス検出手段13がゼロクロスを検出する前に電圧検出手段14が電圧零を検出している場合は、ゼロクロス検出手段13のゼロクロス検出に基づき短絡手段15を所定の時間ONとする制御を行う。この短絡動作は交流電源サイクルの半周期ごとに実行される。   Further, when the voltage detection means 14 detects zero voltage before the zero cross detection means 13 detects the zero cross, the control means 16 turns on the short circuit means 15 for a predetermined time based on the zero cross detection of the zero cross detection means 13. Control is performed. This short-circuit operation is executed every half cycle of the AC power supply cycle.

図2に示されるように、制御手段16には、ゼロクロス検出手段13、電圧検出手段14及び負荷3からの各種信号が入力され、その内部に短絡制御手段16a、短絡禁止手段16bを備えている。ゼロクロス検出手段13からのゼロクロス信号が入力され、短絡手段15のONまたはOFFの制御を行う信号を生成する短絡制御手段16aには、負荷3からの負荷状況信号が入力される。   As shown in FIG. 2, various signals from the zero cross detection means 13, the voltage detection means 14, and the load 3 are input to the control means 16, and short circuit control means 16a and short circuit prohibiting means 16b are provided therein. . A load status signal from the load 3 is input to the short-circuit control unit 16a that receives the zero-cross signal from the zero-cross detection unit 13 and generates a signal for controlling the ON / OFF of the short-circuit unit 15.

短絡制御手段16aには、予め接続されている負荷3の負荷状況に応じた短絡手段15のONタイミング及びON時間のデータが設定されている。このONタイミングのデータとは、ゼロクロス検出手段13が交流電源ゼロクロスを検出してから短絡手段15をONするまでの時間(遅延時間)であり、ON時間のデータとは短絡手段15をONしてからOFFするまでのON継続時間である。   In the short-circuit control means 16a, data of ON timing and ON time of the short-circuit means 15 corresponding to the load status of the load 3 connected in advance is set. The ON timing data is the time (delay time) from when the zero cross detection means 13 detects the AC power supply zero cross until the short circuit means 15 is turned ON. The ON time data is the time when the short circuit means 15 is turned ON. It is the ON continuation time from OFF to OFF.

短絡制御手段16aに設定されているデータは標準的な状況下での試験に基づくもので、一般に負荷が重い場合には交流電圧位相の早い段階で負荷側に電流を供給したいため、電流のONタイミングは短く、すなわち短い遅延時間が設定され、ON時間は電流を多くするために長めに設定される。これに対し負荷が軽い場合にはONタイミングは長く、ON時間は短めに設定される。   The data set in the short-circuit control means 16a is based on tests under standard conditions. Generally, when the load is heavy, it is desired to supply current to the load side at an early stage of the AC voltage phase. The timing is short, that is, a short delay time is set, and the ON time is set long to increase the current. On the other hand, when the load is light, the ON timing is set long and the ON time is set short.

なお、力率向上と合わせ電源高調波低減のために電源電圧の交流半波の間に短絡手段15を3〜5回程度の複数回ON、OFFさせることがある。この場合にはそれぞれの短絡動作に対してONタイミングとON時間が設定されるが、上述した負荷に対するONタイミング及びON時間の設定の傾向は同じである。   In order to improve power factor and reduce power supply harmonics, the short-circuit means 15 may be turned on and off a plurality of times, such as about 3 to 5 times, during the AC half wave of the power supply voltage. In this case, the ON timing and the ON time are set for each short-circuit operation, but the tendency of setting the ON timing and the ON time for the load described above is the same.

ゼロクロス検出手段13のゼロクロス信号と電圧検出手段14の電圧零の検出信号は短絡禁止手段16bに入力される。短絡禁止手段16bは、ゼロクロス検出手段13からのゼロクロス信号を受けた後に電圧零の信号が入力されるまで、すなわち位相の遅れた電流が流れ続けている期間、短絡禁止信号を短絡制御手段16aに供給する。   The zero-cross signal from the zero-cross detection means 13 and the zero-voltage detection signal from the voltage detection means 14 are input to the short-circuit prohibition means 16b. The short-circuit prohibiting means 16b sends the short-circuit prohibiting signal to the short-circuit control means 16a until a zero-voltage signal is input after receiving the zero-cross signal from the zero-cross detecting means 13, that is, during a period in which a phase delayed current continues to flow. Supply.

したがって、短絡制御手段16aは、予め設定されているONタイミングに到達しても短絡禁止手段16bから短絡禁止信号を受けている期間は短絡手段15をONさせない。   Therefore, the short-circuit control means 16a does not turn on the short-circuit means 15 during a period in which the short-circuit prohibition signal is received from the short-circuit prohibition means 16b even when the preset ON timing is reached.

一方、電流位相に遅れがない場合にはゼロクロス検出手段13からのゼロクロス信号を受けると同時、またはそれ以前から電圧検出手段14の検出信号は電圧零であるため、この場合には短絡禁止手段16bから短絡禁止信号は出力されない。このため、短絡制御手段16aによってゼロクロス検出手段13からのゼロクロス信号を受けた時点で予め短絡禁止手段16bに設定されているONタイミング及びON時間のデータに基づき短絡手段15がON、OFF制御される。   On the other hand, when there is no delay in the current phase, the detection signal of the voltage detection means 14 is zero at the same time or before the zero cross signal from the zero cross detection means 13 is received. In this case, the short circuit prohibiting means 16b No short-circuit prohibition signal is output. For this reason, the short-circuit means 15 is ON / OFF-controlled based on the ON timing and ON time data set in advance in the short-circuit prohibition means 16b when the short-circuit control means 16a receives the zero-cross signal from the zero-cross detection means 13. .

図3は、交流電圧源2(電源電圧)が「−」から「+」へ変化したときのゼロクロス検出手段13、接続点電圧、電圧検出手段14、短絡手段15の各点のON、OFF、或いは「+」、「−」を示すタイムチャートである。また、交流電圧源2(電源電圧)が「+」から「−」へ変化する場合は電源電圧及び接続点電圧の「+」と「−」が逆になるのみで、ゼロクロス検出手段13と電圧検出手段14の出力は同じであるため省略する。   FIG. 3 shows ON / OFF of each point of the zero cross detection means 13, the connection point voltage, the voltage detection means 14, and the short-circuit means 15 when the AC voltage source 2 (power supply voltage) changes from “−” to “+”. Or it is a time chart which shows "+" and "-". Further, when the AC voltage source 2 (power supply voltage) changes from “+” to “−”, only the power supply voltage and the connection point voltage “+” and “−” are reversed, and the zero cross detection means 13 and the voltage are changed. Since the output of the detection means 14 is the same, it is omitted.

図3の実線は電源電圧と電流位相が略一致している場合の動作を示し、破線は電源電圧に対する電流位相が遅れている場合の動作を示している。電圧検出手段14を構成するフォトカプラは検出側の電圧が所定の閾値(例えば、プラスマイマス2V)の範囲内に入るとOFFし、その反転出力(ON)が電圧検出手段14の出力となるように回路設計されている。   The solid line in FIG. 3 shows the operation when the power supply voltage and the current phase are substantially coincident, and the broken line shows the operation when the current phase with respect to the power supply voltage is delayed. The photocoupler constituting the voltage detection means 14 is turned off when the detection-side voltage falls within a predetermined threshold (for example, positive mass 2 V), and its inverted output (ON) becomes the output of the voltage detection means 14. The circuit is designed.

まず、実線のように電源電圧と電流位相が一致している場合には、電源電圧が「−」から「+」へ変化する直前にゼロクロス検出手段13がOFFからONになる。すなわち、電源電圧が「−」から「+」方向に変化する途中で、「−2V」、「0V(ゼロクロス)」、「2V」と変化する。したがって、ゼロクロス検出手段13は、電源電圧が「−2V」になるとONし、「2V」を超えるとOFFすることになり、交流電源電圧のゼロクロスを検出することができる。   First, when the power supply voltage and the current phase coincide with each other as indicated by a solid line, the zero cross detection means 13 is turned from OFF to ON immediately before the power supply voltage changes from “−” to “+”. That is, while the power supply voltage is changing from “−” to “+”, it changes to “−2 V”, “0 V (zero cross)”, and “2 V”. Therefore, the zero cross detection means 13 is turned on when the power supply voltage becomes “−2 V” and turned off when it exceeds “2 V”, and can detect the zero cross of the AC power supply voltage.

直流電源装置1において、電源電圧に対する電流位相の遅れを検出する電圧検出手段14がリアクタ12の直後に接続されているが、この接続点の電圧が図3中の「接続点電圧」である。この例では電源電圧に対して電流位相に遅れがないため、電源電圧がゼロクロスを通過すると同時に接続点電圧もゼロクロスを通過して「−」から「+」へ移る。この接続点電圧の「−」から「+」への移動により電圧検出手段14のフォトカプラがONされ、電圧検出手段14による電圧零の検出と交流電源電圧のゼロクロスの検出により短絡禁止手段16bは短絡禁止信号を出力せず、短絡制御手段16aは予め設定されたONタイミングであるTon時間(電源電圧のゼロクロス点から短絡手段15をONするまでの時間)だけ遅れて短絡手段15に対して短絡制御を行うON信号を発信する。   In the DC power supply device 1, the voltage detection means 14 for detecting the delay of the current phase with respect to the power supply voltage is connected immediately after the reactor 12, and the voltage at this connection point is the “connection point voltage” in FIG. 3. In this example, since there is no delay in the current phase with respect to the power supply voltage, at the same time as the power supply voltage passes through the zero cross, the connection point voltage also passes through the zero cross and shifts from “−” to “+”. The photocoupler of the voltage detecting means 14 is turned ON by the movement of the connection point voltage from “−” to “+”, and the short circuit prohibiting means 16b is detected by detecting the voltage zero by the voltage detecting means 14 and detecting the zero cross of the AC power supply voltage. The short-circuit prohibiting signal is not output, and the short-circuit control means 16a is short-circuited to the short-circuit means 15 with a delay of Ton time (time until the short-circuit means 15 is turned on from the zero cross point of the power supply voltage) which is a preset ON timing. An ON signal for controlling is transmitted.

短絡手段15がONされて短絡制御がなされると、電源電圧に追随して「−」から「+」へ移動した接続点電圧は0Vに落ち、以後短絡手段15がONしている期間は0Vを維持する。   When the short-circuit means 15 is turned on and short-circuit control is performed, the connection point voltage that has moved from “−” to “+” following the power supply voltage drops to 0 V, and after that, the period during which the short-circuit means 15 is ON is 0 V. To maintain.

図3の破線で示すように電流位相が遅れている場合、電源電圧のゼロクロスの検出よりも遅れ、電流がゼロに近づいたところで電圧検出手段14がON出力を行なう。このため、短絡禁止手段16bが電圧検出手段14がONするまでは短絡禁止信号を短絡制御手段16aに供給し、短絡制御手段16aは予め設定されたONタイミングであるTon時間を過ぎても短絡手段15をONさせない。その後、電圧検出手段14がONとなり、短絡禁止信号がなくなった時点で短絡手段15をONさせ、短絡制御手段16aは予め定められたON時間だけ短絡手段15のONを継続し、ON時間が経過した時点で短絡手段15をOFFする。短絡時間(ON時間)は予め定められた値であるため、電流位相が遅れた分だけ短絡手段15のOFFは遅れることになる。   When the current phase is delayed as shown by the broken line in FIG. 3, the voltage detection means 14 outputs an ON output when the current approaches zero because the current phase is delayed. For this reason, the short-circuit prohibiting means 16b supplies a short-circuit prohibiting signal to the short-circuit control means 16a until the voltage detecting means 14 is turned ON, and the short-circuit control means 16a is short-circuit means even after the Ton time which is a preset ON timing. 15 is not turned ON. Thereafter, when the voltage detection means 14 is turned on and the short-circuit prohibition signal disappears, the short-circuit means 15 is turned on. The short-circuit control means 16a continues to turn on the short-circuit means 15 for a predetermined ON time, and the ON time has elapsed. At that time, the short-circuit means 15 is turned off. Since the short circuit time (ON time) is a predetermined value, the OFF of the short circuit means 15 is delayed by the amount of delay of the current phase.

このように電源電圧に対する電流位相の遅れをフォトカプラを使用して検出し、電流のゼロクロスの点を基準として、電流が零となった点よりも後に短絡手段をONさせることにより、電源電圧に対する電流位相の遅れによる制御不能状態を回避し、確実に力率を改善することができる直流電源装置を提供することができる。また、電流の位相遅れの検出をリアクタ出力側の端子電圧を用いて行なうことで簡単かつ確実に行うことができる。なお、第1の実施の形態においては、ONタイミングにかかわらず短絡時間を一定に保つようになっているため、電流位相が遅れた場合でも予め定めたON時間が確実に確保できる。   In this way, the delay of the current phase with respect to the power supply voltage is detected by using a photocoupler, and the short-circuit means is turned on after the point where the current becomes zero with respect to the zero cross point of the current as a reference. It is possible to provide a DC power supply device that can avoid an uncontrollable state due to a delay in the current phase and can reliably improve the power factor. Further, the detection of the phase delay of the current can be easily and reliably performed by using the terminal voltage on the reactor output side. In the first embodiment, since the short circuit time is kept constant regardless of the ON timing, a predetermined ON time can be reliably ensured even when the current phase is delayed.

(第2の実施の形態)
続いて本発明における第2の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する各実施の形態において、上述の第1の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In each embodiment described below, the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the same components is omitted because it is duplicated. To do.

第2の実施の形態では、図4に示すように、第1の実施の形態に対して、新たに短絡時間制御手段16cを追加した点、及び短絡制御手段16aに短絡時間(ON時間)の代わりに電源電圧のゼロクロス点を始点として、ONからOFFに短絡手段15を切り替えるOFFタイミング(Toff時間)が記憶されている点が異なり、これ以外の構成は同じである。   In the second embodiment, as shown in FIG. 4, a short circuit time control means 16c is newly added to the first embodiment, and a short circuit time (ON time) is added to the short circuit control means 16a. Instead, the difference is that the OFF timing (Toff time) for switching the short-circuit means 15 from ON to OFF starting from the zero cross point of the power supply voltage is stored, and the other configurations are the same.

第2の実施の形態における短絡時間制御手段16cには、ゼロクロス検出手段13のゼロクロス信号、電圧検出手段14の電圧零の検出信号及び短絡制御手段16aのOFFタイミングのデータが入力されている。短絡時間制御手段16cは、その内部に図示しない計時手段、演算手段、比較手段を備え、計時手段によりゼロクロス信号が入力されてから電圧零の検出信号が入力されるまでの時間T1を計測する。そして演算手段によってT1時間とTon時間との差ΔTを求め、短絡制御手段16aに対し、ΔTだけOFFタイミングを遅らせる信号を出力する。すなわち、OFFタイミングをToffからToff+ΔTに変更するものである。   In the second embodiment, the zero-cross signal of the zero-cross detector 13, the zero-voltage detection signal of the voltage detector 14, and the OFF timing data of the short-circuit controller 16a are input to the short-circuit time controller 16c. The short-circuiting time control means 16c includes timing means, calculation means, and comparison means (not shown) inside, and measures the time T1 from when the zero cross signal is input by the timing means until the zero voltage detection signal is input. Then, the difference ΔT between the T1 time and the Ton time is obtained by the calculation means, and a signal for delaying the OFF timing by ΔT is output to the short-circuit control means 16a. That is, the OFF timing is changed from Toff to Toff + ΔT.

このように電源電圧に対する電流位相の遅れを検出し、電流が零となった点よりも後に短絡手段をONさせることにより、電源電圧に対する電流位相の遅れの悪化による制御不能状態を回避し、確実に力率を改善することができる直流電源装置を提供することができるとともに、電流位相遅れによって生じた短絡手段のON時間の短縮、すなわち短絡手段をONしてからOFFするまでの時間が短くなってしまうことに対し、これを補償し、短絡手段のON時間を確実に確保する可能な直流電源装置を提供することができる。   Thus, by detecting the delay of the current phase with respect to the power supply voltage and turning on the short-circuit means after the point where the current becomes zero, it is possible to avoid the uncontrollable state due to the deterioration of the delay of the current phase with respect to the power supply voltage. In addition, it is possible to provide a DC power supply device that can improve the power factor, and shorten the ON time of the short-circuit means caused by the current phase delay, that is, shorten the time from when the short-circuit means is turned ON to when it is turned OFF. Therefore, it is possible to provide a DC power supply device that compensates for this and can reliably ensure the ON time of the short-circuit means.

(第3の実施の形態)
次に本発明における第3の実施の形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

第3の実施の形態は、第1、第2の実施の形態とは異なり、制御手段16をマイクロコンピュータで構成した点に特徴がある。そこで、短絡手段15の短絡動作の制御をこのマイクロコンピュータ内に格納されるプログラムで処理するとともに、ONタイミングは定めず、ゼロクロス検出手段13が電源電圧のゼロクロスを検出した以降であって、電圧検出手段14が電圧零を検出した時点、すなわち、この時点をONタイミングとして短絡動作を開始するように制御する。また、短絡手段をONさせる期間、すなわちON時間Tcoは、負荷の状態に対応して予め記憶されるが、電流位相遅れが所定値よりも大きい場合には、このON時間を長くなるように変更して、電流位相遅れを早期に解消するための電流位相遅れ補償機能を備える。   Unlike the first and second embodiments, the third embodiment is characterized in that the control means 16 is constituted by a microcomputer. Therefore, the control of the short-circuit operation of the short-circuit means 15 is processed by a program stored in the microcomputer, the ON timing is not determined, and after the zero-cross detection means 13 detects the zero-cross of the power supply voltage, the voltage detection Control is performed so that the short-circuit operation is started when the means 14 detects zero voltage, that is, this time is the ON timing. Further, the period during which the short-circuit means is turned on, that is, the ON time Tco is stored in advance corresponding to the load state, but when the current phase delay is larger than the predetermined value, the ON time is changed to be longer. Thus, a current phase lag compensation function for eliminating the current phase lag early is provided.

さらに本実施の形態では、図1に示す電圧検出手段14の代わりに、図5に示すように交流電圧源2と整流手段11との間に直列に瞬時値電流検出手段18を設けている。この瞬時値電流検出手段18は、検出精度によっては高価なものとなるが、流れる電流の瞬時値が検出できるものである。したがって、この瞬時値電流検出手段18によって電流の零を検出することができる。   Furthermore, in this embodiment, instead of the voltage detection means 14 shown in FIG. 1, an instantaneous value current detection means 18 is provided in series between the AC voltage source 2 and the rectification means 11 as shown in FIG. The instantaneous value current detection means 18 is expensive depending on the detection accuracy, but can detect the instantaneous value of the flowing current. Therefore, the instantaneous current detection means 18 can detect zero current.

なお、他の制御において使用される瞬時的な値ではない電流値は、所定の期間の瞬時値電流検出手段18の出力を時間的に平均化することで得ることができる。   A current value that is not an instantaneous value used in other controls can be obtained by averaging the output of the instantaneous value current detection means 18 over a predetermined period of time.

マイクロコンピュータは、図6に示すように、判断・比較手段21と、記憶手段22と、タイマ23と、短絡制御手段24とから構成される。判断・比較手段21は例えば、負荷から入力される信号を基に記憶手段22に予め格納されているデータから基準となるON時間Tcoを読み出し、また、タイマ23によって計測された時間に基づいて短絡制御を行うための信号を生成し、短絡制御手段24へ送信する。短絡制御手段24は、この信号に基づいて短絡手段15を短絡動作させる。   As shown in FIG. 6, the microcomputer includes a judgment / comparison unit 21, a storage unit 22, a timer 23, and a short-circuit control unit 24. The judgment / comparison means 21 reads, for example, the reference ON time Tco from the data stored in advance in the storage means 22 based on the signal input from the load, and short-circuits based on the time measured by the timer 23. A signal for performing control is generated and transmitted to the short-circuit control means 24. The short-circuit control means 24 causes the short-circuit means 15 to short-circuit based on this signal.

そこで、短絡手段15に対する短絡制御の手順について、図7のフローチャートを使用して説明する。   Therefore, the procedure of short-circuit control for the short-circuit means 15 will be described using the flowchart of FIG.

判断・比較手段21は、まず負荷3から入力された信号に基づき、直流電源装置1に接続されている負荷3の状態を判別し(ST1)、その負荷の状態に応じて予め記憶手段22に記憶されているON時間(Tco)を読み出す(ST2)。   The determination / comparison unit 21 first determines the state of the load 3 connected to the DC power supply 1 based on the signal input from the load 3 (ST1), and stores it in the storage unit 22 in advance according to the state of the load. The stored ON time (Tco) is read (ST2).

続いてゼロクロス検出手段13にて交流電圧源2から直流電源装置1に入力された電源電圧のゼロクロスが検出されたかどうかを判別する(ST3)。ステップ3は電源電圧のゼロクロスが検出されるまで繰り返される。ゼロクロスが検出された場合(ST3のY)、後述する電流位相遅れ補償のために用いる遅延時間T1を得るためタイマ23をスタートさせ(ST4)、続いて瞬時値電流検出手段18によって電圧零が検出されるまで待つ(ST5)。   Subsequently, it is determined whether or not the zero cross of the power supply voltage input from the AC voltage source 2 to the DC power supply 1 is detected by the zero cross detection means 13 (ST3). Step 3 is repeated until a zero crossing of the power supply voltage is detected. If a zero cross is detected (Y in ST3), the timer 23 is started to obtain a delay time T1 used for current phase delay compensation described later (ST4), and then the voltage zero is detected by the instantaneous value current detection means 18 (ST5).

そして、電流零が検出されたならば(ST4のY)、判断・比較手段21は、その時点でのタイマ23がカウントした遅延時間T1が予め設定した所定値aよりも小さいかどうかを比較、判断する(ST6)。電流位相遅れがない場合には、ゼロクロス検出手段13が検出した電源電圧のゼロクロスと同時、またはそれ以前から電流零の状態となっているため、遅延時間T1は「0」となる。従って、所定値aよりも小さい場合は(ST6のY)、補正ON時間Teには当初のON時間Tcoがセットされる(ST81)。続いて判断・比較手段21から短絡制御手段24に制御信号を送り、短絡手段15をONさせる(ST7)。   If zero current is detected (Y in ST4), the judgment / comparison means 21 compares whether or not the delay time T1 counted by the timer 23 at that time is smaller than a predetermined value a, Judgment is made (ST6). When there is no current phase delay, the delay time T1 is “0” because the current is zero at the same time as or before the zero cross of the power supply voltage detected by the zero cross detecting means 13. Therefore, if it is smaller than the predetermined value a (Y in ST6), the initial ON time Tco is set as the correction ON time Te (ST81). Subsequently, a control signal is sent from the judgment / comparison means 21 to the short-circuit control means 24 to turn on the short-circuit means 15 (ST7).

一方、電流位相遅れがある場合には、その遅れ時間がT1となる。所定値aは電流位相遅れの度合いを判定するためのもので、遅延時間T1がaより大きければ電流位相遅れがかなり大きいものと考えられる。そこで、遅延時間T1が予め設定した所定値aよりも小さくない(大きい)場合は(ST6のN)、この位相遅れを改善するために補正ON時間Teを予め設定されているON時間Tcoに所定値aだけ加算した値に変更(長く)する(ST82)。そして短絡手段15を短絡動作させる(ST7)。したがって電流位相遅れがない場合には、電源電圧のゼロクロスとほぼ同時に、また、電流位相遅れがある場合にはゼロクロス以後に電流零が検出された時点で短絡手段15がONされる。   On the other hand, when there is a current phase delay, the delay time is T1. The predetermined value a is used to determine the degree of current phase delay. If the delay time T1 is greater than a, the current phase delay is considered to be considerably large. Therefore, if the delay time T1 is not smaller (larger) than the predetermined value a set in advance (N in ST6), the corrected ON time Te is set to a predetermined ON time Tco to improve the phase delay. It is changed (longer) to a value obtained by adding only the value a (ST82). Then, the short-circuit means 15 is short-circuited (ST7). Therefore, when there is no current phase lag, the short-circuit means 15 is turned on almost simultaneously with the zero cross of the power supply voltage, and when there is a current phase lag, zero current is detected after the zero cross.

短絡手段15がONされると、次にタイマ23がON継続時間T2のカウントを開始する(ST9)。そして、このON継続時間T2が、予め設定されている補正ON時間Teに到達するまで短絡手段15の短絡動作が継続される(ST10)。そして、ON継続時間T2が補正ON時間Teに到達した時点で短絡手段15はOFFされる(ST11)。   When the short-circuit means 15 is turned on, the timer 23 starts counting the ON duration time T2 (ST9). Then, the short-circuiting operation of the short-circuit means 15 is continued until this ON duration time T2 reaches a preset correction ON time Te (ST10). Then, when the ON duration time T2 reaches the correction ON time Te, the short-circuit means 15 is turned OFF (ST11).

続いて短絡手段15をOFFした後、予め定められた時間間隔で短絡手段15を3回ON、OFFさせ(ST12)、その後タイマT1、T2をリセットし、補正ON時間Teをクリア(Te=0)にして(ST13)、再度、本手順を繰り返すことで、交流電源の半周期毎に本制御が実行される。   Subsequently, after the short-circuit means 15 is turned off, the short-circuit means 15 is turned on and off three times at a predetermined time interval (ST12), and then the timers T1 and T2 are reset to clear the correction ON time Te (Te = 0). ) (ST13), and this procedure is repeated again, whereby this control is executed every half cycle of the AC power supply.

このように、電流位相遅れがない場合には予め設定されているON時間Tcoの時間だけ短絡手段15が短絡動作を行い、電流位相の遅れがaより大きい場合にはTco+αの時間分だけ短絡手段15が短絡動作を行なう。その結果、電流位相の遅れが大きい場合には補正ON時間Teを長くすることで直流電源装置への入力電流が増加し、電流位相の遅れが電圧位相側に進み、電流位相遅れが解消されることになるので、電源電圧に対する電流位相の遅れによる制御不能状態を回避し確実に力率を改善することができる直流電源装置を提供することができる。   Thus, when there is no current phase delay, the short-circuit means 15 performs a short-circuit operation for a preset ON time Tco, and when the current phase delay is greater than a, the short-circuit means is equal to Tco + α. 15 performs a short circuit operation. As a result, when the current phase delay is large, the input current to the DC power supply device is increased by increasing the correction ON time Te, the current phase delay advances to the voltage phase side, and the current phase delay is eliminated. Therefore, it is possible to provide a DC power supply device that can avoid an uncontrollable state due to a delay in the current phase with respect to the power supply voltage and can reliably improve the power factor.

なお、本実施の形態では電流位相遅れがaより大きいときに時間αだけON時間を延長するように設定したが、より細かく制御するためにON時間の延長する時間を位相遅れT1に比例して連続的に設定しても良い。   In the present embodiment, the ON time is set to be extended by the time α when the current phase delay is larger than a. However, the ON time extension time is proportional to the phase delay T1 in order to perform finer control. It may be set continuously.

また、第3の実施の形態においては、電圧検出手段14の代わりに瞬時値電流検出手段18を用いたが、いずれの手段によっても電源電圧に対する電流位相の遅れを検出することができる。このため、第1、2の実施の形態に瞬時値電流検出手段18を用いても、第3の実施の形態に電圧検出手段14を用いても良い。いずれにしても電流のゼロクロスの点を基準として、電流が零となった点よりも後に短絡手段をONさせることにより、電源電圧に対する電流位相の遅れによる制御不能状態を回避し、確実に力率を改善することができる直流電源装置を提供することができる。   In the third embodiment, the instantaneous value current detection means 18 is used instead of the voltage detection means 14, but the current phase delay with respect to the power supply voltage can be detected by any means. For this reason, the instantaneous value current detection means 18 may be used in the first and second embodiments, or the voltage detection means 14 may be used in the third embodiment. In any case, with the current zero cross point as a reference, the short circuit is turned on after the point at which the current becomes zero, thereby avoiding an uncontrollable state due to a delay in the current phase with respect to the power supply voltage and ensuring power factor It is possible to provide a DC power supply device that can improve the above.

さらに、第1ないし第3の実施の形態ではリアクタと整流回路との間に短絡手段を設けた例で示したが、短絡手段は整流回路と負荷との間に設けてもよく、要はリアクタよりも負荷側に設ければよい。   Furthermore, in the first to third embodiments, the example in which the short-circuit means is provided between the reactor and the rectifier circuit is shown. However, the short-circuit means may be provided between the rectifier circuit and the load. What is necessary is just to provide in the load side rather than.

以上のとおり、この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.

第1の実施の形態における直流電源装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the DC power supply device in 1st Embodiment. 第1の実施の形態における制御手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control means in 1st Embodiment. 第1の実施の形態における短絡制御を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the short circuit control in 1st Embodiment. 第2の実施の形態における制御手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control means in 2nd Embodiment. 第3の実施の形態における直流電源装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the DC power supply device in 3rd Embodiment. 第3の実施の形態における制御手段の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control means in 3rd Embodiment. 第3の実施の形態における短絡制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the short circuit control in 3rd Embodiment. 従来の短絡制御が行われた波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the waveform in which the conventional short circuit control was performed.

符号の説明Explanation of symbols

1…直流電源装置、11…整流手段、12…リアクタ、13…ゼロクロス検出手段、14…電流検出手段、15…短絡手段、16…制御手段   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC power supply device, 11 ... Rectification means, 12 ... Reactor, 13 ... Zero cross detection means, 14 ... Current detection means, 15 ... Short-circuit means, 16 ... Control means

Claims (5)

交流電源に接続され、交流を直流に整流する整流手段と、
前記整流手段と前記交流電源との間に挿入されたリアクタと、
前記リアクタよりも負荷側に設けられ、入力を短絡する短絡手段と、
前記交流電源からの入力電圧が零となるゼロクロスタイミングを検出するゼロクロス検出手段と、
前記リアクタの出力側の電圧の零を検出する電圧検出手段と、
前記ゼロクロス検出手段と前記電圧検出手段からの信号が入力され、前記ゼロクロス検出手段が検出したゼロクロスタイミング後で、かつ、前記電圧検出手段が零を検出した時点以降に前記短絡手段を短絡動作させる制御手段と、
を設けたことを特徴とする直流電源装置。
A rectifying means connected to an AC power source and rectifying AC to DC;
A reactor inserted between the rectifying means and the AC power source;
Short-circuit means provided on the load side of the reactor and short-circuiting the input,
Zero-cross detection means for detecting zero-cross timing when the input voltage from the AC power supply becomes zero;
Voltage detecting means for detecting zero of the voltage on the output side of the reactor;
Control for short-circuiting the short-circuit means after the zero-cross timing detected by the zero-cross detection means and after the time when the voltage detection means detects zero after the signals from the zero-cross detection means and the voltage detection means are input. Means,
A DC power supply device characterized by comprising:
前記制御手段は、
前記ゼロクロス検出手段が検出したゼロクロスタイミングを基準に前記短絡手段の短絡開始タイミング及び短絡継続時間を制御する短絡制御手段と、
前記ゼロクロス検出手段がゼロクロスタイミングを検出する前に前記電圧検出手段が電圧零を検出していない時は、前記電圧検出手段が電圧零を検出するまで前記短絡制御手段による前記短絡手段の短絡動作を禁止する短絡禁止制御手段と、
を設けたことを特徴とする請求項1に記載の直流電源装置。
The control means includes
Short-circuit control means for controlling the short-circuit start timing and short-circuit duration of the short-circuit means based on the zero-cross timing detected by the zero-cross detection means,
When the voltage detection means does not detect zero voltage before the zero cross detection means detects the zero cross timing, the short-circuit control means performs the short-circuit operation by the short-circuit control means until the voltage detection means detects zero voltage. A short-circuit prohibiting control means for prohibiting;
The direct current power supply device according to claim 1, wherein:
前記電圧検出手段は、一端が前記リアクタと前記整流手段との間に、他端が交流電源のリアクタ接続側とは反対の電源線に接続された整流形のフォトカプラにより構成されることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の直流電源装置。   The voltage detection means is configured by a rectification type photocoupler having one end connected between the reactor and the rectification means and the other end connected to a power supply line opposite to the reactor connection side of the AC power supply. The DC power supply device according to claim 1 or 2. 交流電源に接続され、交流を直流に整流する整流手段と、
前記整流手段と前記交流電源との間に挿入されたリアクタと、
前記リアクタよりも負荷側に設けられ、入力を短絡する短絡手段と、
前記交流電源からの入力電圧が零となるゼロクロスタイミングを検出するゼロクロス検出手段と、
前記交流電源からの電流の零を検出する電流検出手段と、
前記ゼロクロス検出手段と前記電流検出手段からの信号が入力され、前記ゼロクロス検出手段が検出したゼロクロスタイミング後で、かつ、前記電流検出手段が電流零を検出した時点以降に前記短絡手段を短絡動作させる短絡制御手段と、
前記ゼロクロス検出手段によるゼロクロスタイミングから前記電流検出手段が電流零を検出するまでの時間に応じて前記短絡手段の短絡動作期間を変更する短絡時間制御手段と、
を設けたことを特徴とする直流電源装置。
A rectifying means connected to an AC power source and rectifying AC to DC;
A reactor inserted between the rectifying means and the AC power source;
Short-circuit means provided on the load side of the reactor and short-circuiting the input,
Zero-cross detection means for detecting zero-cross timing when the input voltage from the AC power supply becomes zero;
Current detection means for detecting zero current from the AC power supply;
Signals from the zero-cross detection means and the current detection means are input, and the short-circuit means is short-circuited after the zero-cross timing detected by the zero-cross detection means and after the time when the current detection means detects zero current. Short-circuit control means;
A short-circuit time control means for changing a short-circuit operation period of the short-circuit means according to a time from a zero-cross timing by the zero-cross detection means until the current detection means detects zero current;
A DC power supply device characterized by comprising:
前記電流検出手段は、リアクタの出力側の電圧の零を検出する電圧検出手段であることを特徴とする請求項4に記載の直流電源装置。   5. The DC power supply device according to claim 4, wherein the current detection means is voltage detection means for detecting zero of the voltage on the output side of the reactor.
JP2006128377A 2006-05-02 2006-05-02 DC power supply Expired - Fee Related JP4841303B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006128377A JP4841303B2 (en) 2006-05-02 2006-05-02 DC power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006128377A JP4841303B2 (en) 2006-05-02 2006-05-02 DC power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007300762A JP2007300762A (en) 2007-11-15
JP4841303B2 true JP4841303B2 (en) 2011-12-21

Family

ID=38769774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006128377A Expired - Fee Related JP4841303B2 (en) 2006-05-02 2006-05-02 DC power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4841303B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5119222B2 (en) * 2009-08-31 2013-01-16 株式会社日立産機システム Converter device, motor driving module, and refrigeration device
JP5481165B2 (en) * 2009-11-06 2014-04-23 日立アプライアンス株式会社 DC power supply device and air conditioner using the same
EP2892142B1 (en) 2012-08-30 2020-05-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Rectifier circuit device
GB2580060A (en) * 2018-12-20 2020-07-15 Bombardier Primove Gmbh A method and system for determining a phase shift between a phase current and a phase voltage

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05268760A (en) * 1992-03-18 1993-10-15 Clarion Co Ltd Power controller
JP2763479B2 (en) * 1992-08-06 1998-06-11 三菱電機株式会社 DC power supply
JPH06133553A (en) * 1992-10-14 1994-05-13 Fuji Electric Co Ltd Control circuit for pwm converter
JPH06165498A (en) * 1992-11-20 1994-06-10 Matsushita Electric Works Ltd Power supply device
JP2005269797A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dc power supply device
JP2006094631A (en) * 2004-09-24 2006-04-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power supply device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007300762A (en) 2007-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8736237B2 (en) Controller with punctuated switching control circuit
JP6225602B2 (en) Switching power supply
JP4865699B2 (en) Induction heating device
JP5920075B2 (en) Switching power supply
JP2014239620A (en) Switching power supply apparatus, switching power supply control method, and electronic apparatus
RU2005132414A (en) INDUCTIVE HEATING MACHINE AND METHOD OF ITS OPERATION
US8879281B2 (en) Switching power source device
JP5966606B2 (en) Switching power supply
US20110141631A1 (en) Power factor correction type switching power supply unit
JP4841303B2 (en) DC power supply
JP6840516B2 (en) Power supply device and image forming device
JP2012157220A (en) Controller, control method and power supply
WO2017069784A1 (en) Switching power converter with magnetizing current shaping
US10468995B2 (en) Power converter
JP5008425B2 (en) Power supply device with power failure detection circuit
JP4254876B2 (en) Power supply circuit and PAM control method thereof
JP2011130625A (en) Power supply
JP4893120B2 (en) Induction heating device
JP4978249B2 (en) Power conditioner
JP6950353B2 (en) Power converter controller
JP2011024394A (en) Power converter
JP2010233296A (en) Dc power unit
KR100339540B1 (en) Drive control circuit and method of step-up active filter for power factor control
JP2005269797A (en) Dc power supply device
JPH05115364A (en) Bowl detector of induction heat rice cooker

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20080528

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090324

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110906

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111004

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141014

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees