JPS6253178A - インバ−タ回路の電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野１ 本発明は、インバータ回路の電源装置に係り、特に交流
を整流してインバータ回路に直流電力を供給するインバ
ータ回路の電源装置の改良に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、空気調和機の圧縮機用モータを駆動υ１１１！す
るインバータ回路に直流電力を供給するインバータ回路
の電源装置には、入力電力を高い入力力率で得るよう整
流回路として第６図に示す倍電圧整流式、或いは第７図
に示すスイッチング方式の整流回路が知られている。

第６図に示すものは、圧縮機用モータ１を駆動ｆＩＩＩ
ｉ１１するインバータ回路２に、入力電源電圧の２倍の
直流電圧を供給Ｊるようになっている。

また、第７図は、インバータ回路２に直流電圧を出力す
る定電圧出力型整流回路３である。電解コンデンサ４と
並列にスイッチングトランジスタ５が設けられている。

また、この整流回路３には、入力電流の位相（波形）を
交流電圧の位相（波形）と一致させるべく上記入力電流
の波形を改善する位相制御手段６が設けられている。

この位相制御手段６は、電源ライン７に接続された全波
整流回路８と、乗算回路９と、入力電流検出回路１０と
、スイッチングトランジスタ５のベースに接続されたベ
ースドライブ・ヒステリシス回路１１とから主に構成さ
れている。その作用は、全波整流回路８による入力電圧
波形に、入力電流検出回路１０により取り出した入力電
流を適当なヒステリシスを持たせて追従させるようにス
イッチングトランジスタ５を０Ｎ１０ＦＦ動作させて入
力電流波形を改善する。

この際、入力電流の大きさは、入力電圧波形に（′ＩＩ
！準電圧−出力電圧）を乗算した罐を比較値とすること
により、出力電圧がほぼ一定となるようにｆｉ制御され
る。

尚、乗算回路９は、基準電圧と電解コンデンサ４の両端
の電圧の比較結果を全波整流回路８の出力に乗算して出
力するようになっている。このため、電解コンデンサ４
の両端の電圧が低下すると、第５図に示すように乗算回
路９の出力を大として、上拝すると減少させる。

但し、第５図中、ａの時点で乗算回路９が動作し不安定
となるのを防止するため、少なくとも整流波形の一周期
（電源波形の半周期）はそのままの乗ｔ３１ａで動作さ
せる。

また、ベース・ヒステリシス回路１１は、乗算回路９の
出力と入力電流検出器１０の出力が比較され、スイッチ
ングトランジスタ５が０Ｎ１０ＦＦ”する際、その０Ｎ
１０ＦＦ動作点にヒステリシスを設けるための回路で、
この回路が無いとスイッチングトランジスタ５は非常に
高速で０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ！ｅ作を繰り返してしまうこと
になる。

ところで、これら従来のものにあっては、次のような欠
点があった。

（１）　　第６図に示した倍電圧整流方式の場合、力率
の向上に限界があると共に、低負荷時には力率が低下し
てしまう。

＋２１　　第７図に示したスイッチング方式の場合、負
荷の急変に対する過渡応答が悪いと共に入力周波数によ
る電圧リップルとインバータ出力周波数との干渉により
モータ電流が変動する。

［発明の目的］ 本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
は、広い入力電圧′ｌ！、囲で低負荷から高負荷まで入
力力率が高く過渡特性の良いインバータ回路のＩ源装置
を提供するにある。

［発明の概要］ 本発明は上記の目的を達成するために、交流電源に接続
されて直流定電圧を出力する定電圧出力型整流回路に、
この整流回路の入力電流の位相を上記交流電源電圧の位
相と一致させるべく上記入力電流の波形を改善する位相
制御手段を設けると共に、上記定電圧出力型整流回路の
出力側に、その出力電圧を基準電圧に基づいて安定化さ
せる出力電圧安定化回路を接続して構成し、位相制御手
段により入力電流波形を入力電圧波形と一致するよう改
善すると共に出力電圧がほぼ一定となるようにし、更に
この出力電圧を出力電圧安定化回路により負荷の変動に
追従して安定させるようにしたものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。

第１図は本発明に係るインバータ回路の電源装置の回路
を示すもの・で、負荷として、直流ｆｆｉ流を任意の周
波数の三相交流に変換して空気調和機の圧縮機用モータ
１を駆動制御するインバータ回路２が接続されている。

図中、３は交流電源に接続されて直流定電圧を出力する
定電圧出力型整流回路であり、従来同様位相制御手段６
が設けられている。尚、これらの回路は従来と同一であ
るので、その詳細は省略する。

次に、この定電圧出力型整流回路３の出力側には、出力
電圧安定化回路１２が接続されている。

この出力電圧安定化回路１２は、降圧形スイッチング方
式の電圧制御回路で、負荷であるインバータ回路２に直
列にスイッチングトランジスタ１３が設けられている。

この反イツチングトランジスタ１３のベースには、ベー
スドライブ・ヒステリシス回路１４を介して出力電圧と
基準電圧とを比較（！！準電圧−出力電圧）する比較器
１５が設けられており、この比較結果により直接スイッ
チングトランジスタ１３のスイッチング制御を行なうよ
うになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

従来同様、定電圧出力型整流回路３で整流された出力Ｖ
１は、第２図に示すような直流電圧どなっている。

今、負荷であるインバータ回路２の出力周波数ｆが、第
３図に示すように指令により変化し、基準電圧Ｖもｆ／
Ｖ−一定となるよう指令されて同時に変化する。これに
より比較器１５からの出力が変化し、これがベースドラ
イブ・ヒステリシス回路１４を介してスイッチングトラ
ンジスタ１３をＯＮ　／　ＯＦ　Ｆ　＆ｌＪ　１１１１
する。その結果、出力安定化回路２の出力電圧Ｖ２は第
２図のように変化する。

このようなことから、本実施例によれば次のような効果
が得られる。

（１）　　入力力率が高く、且つ出力電圧の過渡応答性
が良い。

（２）　　出力電圧を整流口路の応答遅れを見込んだ最
低電圧より低い範囲で自由に設定できる。

り３）　　インバータ回路の出力周波数と電源周波数と
の干渉が無くなる。

尚、以上の実施例において、第１図における基準電圧の
設定方法として■インバータ出力周波数の関数、又は■
インバータ回路出力による負荷電流の関数、又は、■、
■の組み合せによって行なえば、インバータ回路出力波
形のＩＩ　９０は出力電圧を考慮することなく、各周波
数毎に最適の波形設定が可能になりモータの運転特性（
効率、騒音）が改善される。尚、負荷変動に対しても同
様である。

また、整流回路の出力電圧を単相２００Ｖの整流出力電
圧より高く設定し、整流回路のｕ制御を昇圧形スイッチ
ング方式によって行なえば、単相１００■から単相２０
０ｖまで回路変更の必要が無い。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明は電流制御１１ｆｌＩ先形の
定電圧出力型整流回路に電圧制御優先形の出力電圧安定
化回路を接続してインバータ回路の電源装置を構成した
ので、次のような優れた効果を発揮する。

（１）　　広い負荷範囲に屋り、入力力率が高い。

（２）　　負荷変動に対する電圧応答性が良い。

（３）　　出力電圧が電源ライン周波数の影響を受けな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るインバータ回路の電源に石の一
実施例を示す回路図、第２図は、定電圧出力型整流回路
の出力ｖ１及び基準電圧を変化させたときの出力電圧安
定化回路の出力■２の変化を示ず図、第３図は、インバ
ータ回路の出力を変化させる時の概念図、第４図はベー
スドライブ・ヒステリシス回路の作用を示す波形図、第
５図は全波整流回路及び乗算回路の出力波形と比較結果
（基準電圧−出力電圧）との関係を示す図、第６図は従
来の倍電圧整流方式の回路図、第７図は、従来の定電圧
出力型整流回路図である。 図中、１は圧縮機用モ〜り、２はインバータ回路、３は
定電圧出力型整流回路、６は位相制御手段、１２は出力
電圧安定化回路である。 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源に接続されて直流定電圧を出力する定電圧出力
   型整流回路に、該整流回路の入力電流の位相を上記交流
   電源電圧の位相と一致させるべく上記入力電流の波形を
   改善する位相制御手段を設けると共に、上記定電圧出力
   型整流回路の出力側に、その出力電圧を基準電圧に基づ
   いて安定化させる出力電圧安定化回路を接続し、この出
   力電圧安定化回路の出力をインバータ回路に供給するこ
   とを特徴とするインバータ回路の電源装置。