JP5743995B2 - 直流電源装置、冷凍サイクル装置、空気調和機および冷蔵庫 - Google Patents
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Description
図1は、本発明にかかる直流電源装置の実施の形態1の構成例を示す図である。本実施の形態の直流電源装置は、交流電源1と、リアクタ2と、半導体スイッチ3および4と、ダイオード5および6と、コンデンサ7、電流検出素子9および10と、電流検出部11および12と、制御部13と、電圧検出部14と、駆動部15とを備える。また、半導体スイッチ3,4およびダイオード5,6は整流回路50を形成している。
実施の形態2の直流電源装置について説明する。装置の構成は実施の形態1と同様である。ここでは、一例として、図1に示した構成の場合について説明する。なお、実施の形態1と異なる部分についてのみ説明する。
電源系統の乱れや負荷量の急変によって電源電流が急変する場合、半導体スイッチ素子の保護およびシステム保護のため、半導体スイッチの動作を休止させたい場合がある。本実施の形態では、電源電流の急変時に半導体スイッチの動作を強制的に停止させることが可能な直流電源装置を説明する。
Claims (13)
- ブリッジ整流器を構成しているダイオードのうち、少なくとも1素子を半導体スイッチに置き換えるか、または少なくとも1素子に対して半導体スイッチを並列に追加接続した構成の整流手段と、
交流電源から前記整流手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流の極性ごとに設定され、値の設定を極性ごとに変更可能なしきい値と、前記電流検出手段で検出された電流値とに基づいて、前記半導体スイッチの開閉状態を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする直流電源装置。 - 前記半導体スイッチがMOSFETであることを特徴とする請求項1に記載の直流電源装置。
- 前記制御手段は、
前記電流検出手段による電流の極性が変化するタイミングまたは当該電流の絶対値が前記しきい値を超えるタイミングに同期させて前記半導体スイッチをスイッチングさせることにより交流電圧を直流電圧に変換する第1の整流動作と、前記半導体スイッチを常時オフ状態とすることにより当該半導体スイッチ内の寄生ダイオードまたは半導体スイッチに並列接続したダイオードを使用して交流電圧を直流電圧に変換する第2の整流動作とのいずれか一方を選択し、選択した整流動作を前記整流手段が実行するよう前記半導体スイッチを制御する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の直流電源装置。 - 前記制御手段は、前記第1の整流動作と前記第2の整流動作のうち、変換効率がより高い整流動作を前記電流検出手段による電流検出値に基づいて選択することを特徴とする請求項3に記載の直流電源装置。
- 前記しきい値は各半導体スイッチに個別に設定が可能なしきい値であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の直流電源装置。
- 前記整流手段は、出力端子間に接続された2つのコンデンサとともに倍電圧整流回路を形成していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の直流電源装置。
- 全波整流動作と倍電圧整流動作を切り替える切替手段、
を備えることを特徴とする請求項6に記載の直流電源装置。 - 交流電源と前記整流手段の間に接続されたリアクタと、
前記整流手段の2つの入力端子間を前記制御手段の指示に従って短絡・開放する短絡手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の直流電源装置。 - 前記電流検出手段で検出された電流値に基づいて、前記半導体スイッチのスイッチング制御を許可するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記スイッチング制御を許可しないと判断した場合に、前記制御手段による前記半導体スイッチのスイッチング制御を強制的に停止させる強制停止手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の直流電源装置。 - 前記半導体スイッチのうち、少なくとも一つはワイドバンドギャップ半導体で構成されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の直流電源装置。
- 請求項1〜10のいずれか一つに記載の直流電源装置と、
前記直流電源装置から電力供給を受けて動作するインバータと、
前記インバータにより駆動される圧縮機と、
を備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。 - 請求項11に記載の冷凍サイクル装置を備えることを特徴とする空気調和機。
- 請求項11に記載の冷凍サイクル装置を備えることを特徴とする冷蔵庫。
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