JP6686685B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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PCoutの信号はフォトカプラに所定以上の電流が流れるt1〜t5、t6〜t8の期間にハイレベルとなり、それ以外の期間ではローレベルとなる。このPCoutの信号のt5〜t8を周期:tacと定義する。
電源位相検出回路5は、図示しない単相交流電源の一方の端子に接続されるAラインと、他方の端子に接続されるBラインとが接続されている。
このため、電力変換装置はこの誤ったゼロクロス点に基づいてリアクタに流れる電流をスイッチングするため力率の悪化を招いていた。
前記ゼロクロス点検出手段は、
前記交流電源から入力された交流電圧を半波整流して、正の半周期であるA信号と負の半周期であるB信号とを出力する交流電圧検出回路と、
前記A信号と前記B信号とにオフセット電圧を印加するオフセット電圧回路と、
前記A信号と前記B信号の大小関係により、ハイレベル又はローレベルの位相検出信号を出力する単電源型のコンパレータとを備えた電源位相検出回路と、
前記位相検出信号のハイレベル時間とローレベル時間をそれぞれ測定し、前記ハイレベル時間と前記ローレベル時間の大小関係により前記交流電圧のゼロクロス点の時刻に対する前記位相検出信号のレベルが変化する時刻の進み/遅れを判定し、
前記位相検出信号のハイレベル時間とローレベル時間との時間差の半分の値である位相検出誤差を算出し、
前記位相検出誤差と前記時刻の進み/遅れに基づいて前記位相検出信号を補正し、前記交流電圧のゼロクロス点を求める位相補正手段とを備える。
電力変換装置1は図1に示すように、単相の交流電源13が接続される入力端4aと入力端4bと、整流回路2と、昇圧チョッパ3と、交流電源13の電圧の位相を検出してゼロクロス点信号を出力するゼロクロス点検出部(ゼロクロス点検出手段)30と、昇圧チョッパ3の入力電流を検出するための電流センサ6と、電力変換装置1の入力電流を電流センサ6からの検出信号により検出する入力電流検出部8を備えている。
この昇圧チョッパ3は、スイッチング素子3cによってリアクタ3aを介して短絡電流を流すことにより昇圧と力率の改善を行なう。なお、上記したリアクタ(昇圧チョークコイル)3aの位置は、図1の位置に限るものではなく、交流電源13と整流回路2が接続される配線に直列に接続しても良い。
なお、以降、位相検出信号の1周期において、ハイレベルの期間よりもローレベルの期間が長い場合をハイレベル短状態、ハイレベルの期間よりもローレベルの期間が短い場合をローレベル短状態とそれぞれ呼称する。
図4の横軸は時間を示している。そして、縦軸において図4(1)は、単相の交流電源13から出力される交流電圧を示している。図4(2)はコンパレータ59の入力信号であり、実線はコンパレータ59の非反転入力端子(+)に入力されるAライン信号を、破線はコンパレータ59の反転入力端子(−)に入力されるBライン信号をそれぞれ示している。また、図4(3)はコンパレータ59から出力される位相検出信号を示している。なお、t21〜t30は時間を示している。また、図4(4)〜図4(6)は位相補正部20に関わる信号であるため後で説明する。
位相補正部20は、位相検出信号のハイレベル期間を測定するハイレベル期間測定部21と、位相検出信号のローレベル期間を測定するローレベル期間測定部22と、ハイレベル期間とローレベル期間の時間が入力され、位相検出信号のレベル変化点と交流電圧のゼロクロス点における時間的なずれである位相誤差を算出する位相誤差算出部23と、位相検出信号を位相誤差に基づいて補正し、正確なゼロクロス点信号を出力する位相検出信号補正部24を備えている。
2 整流回路
3 昇圧チョッパ
3a リアクタ
3b ダイオード
3c スイッチング素子
4a、4b 入力端
4c、4d 出力端
5 電源位相検出回路
6 電流センサ
7 駆動部
8 入力電流検出部
9 入力電圧検出部
10 出力電圧検出部
11 制御部
12 平滑コンデンサ
13 交流電源
20 位相補正部
21 ハイレベル期間測定部
22 ローレベル期間測定部
23 位相誤差算出部
24 位相検出信号補正部
30 ゼロクロス点検出部
51、52、53、54、55、56 抵抗
57、58 ダイオード
59 コンパレータ
60 オフセット電圧回路
61 交流電圧検出回路
Claims (1)
- 単相の交流電源が入力される整流回路と、同整流回路の出力に接続された昇圧チョッパと、前記交流電源の電圧の位相を検出してゼロクロス点信号を出力するゼロクロス点検出手段と、前記ゼロクロス点信号に基づいて前記昇圧チョッパを駆動するスイッチングパルス信号を出力する制御部とを備えた電力変換装置であって、
前記ゼロクロス点検出手段は、
前記交流電源から入力された交流電圧を半波整流して、正の半周期であるA信号と負の半周期であるB信号とを出力する交流電圧検出回路と、
前記A信号と前記B信号とにオフセット電圧を印加するオフセット電圧回路と、
前記A信号と前記B信号の大小関係により、ハイレベル又はローレベルの位相検出信号を出力する単電源型のコンパレータとを備えた電源位相検出回路と、
前記位相検出信号のハイレベル時間とローレベル時間をそれぞれ測定し、前記ハイレベル時間と前記ローレベル時間の大小関係により前記交流電圧のゼロクロス点の時刻に対する前記位相検出信号のレベルが変化する時刻の進み/遅れを判定し、
前記位相検出信号のハイレベル時間とローレベル時間との時間差の半分の値である位相検出誤差を算出し、
前記位相検出誤差と前記時刻の進み/遅れに基づいて前記位相検出信号を補正し、前記交流電圧のゼロクロス点を求める位相補正手段とを備えたことを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
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JP2016095778A JP6686685B2 (ja) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 電力変換装置 |
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JP2016095778A JP6686685B2 (ja) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 電力変換装置 |
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JP2017204941A JP2017204941A (ja) | 2017-11-16 |
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ID=60323415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016095778A Active JP6686685B2 (ja) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 電力変換装置 |
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