JPWO2015033437A1 - 直流電源装置、およびそれを備えた冷凍サイクル適用機器 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1にかかる直流電源装置の一構成例を示す図である。図1に示すように、実施の形態1にかかる直流電源装置100は、交流電源1から供給される三相交流を直流に変換して負荷11に供給する構成としている。また、本実施の形態では、負荷11として、例えば冷凍サイクル適用機器に用いられる圧縮機モータを駆動するインバータ負荷等を想定しているが、これに限るものではないことは言うまでもない。
実施の形態1では、三相交流を直流に変換して負荷に供給する構成について説明したが、本実施の形態では、単相交流を直流に変換して負荷に供給する構成について説明する。
本実施の形態では、実施の形態1に記載した直流電源装置100を適用した冷凍サイクル適用機器について説明する。
Claims (14)
- 交流を直流に変換して負荷に供給する直流電源装置であって、
前記交流を整流する整流回路と、
前記整流回路の入力側あるいは出力側に接続されたリアクトルと、
前記負荷への出力端子間に直列接続された第1のコンデンサおよび第2のコンデンサと、
前記第1のコンデンサおよび前記第2のコンデンサの一方あるいは両方を選択的に充電する充電手段と、
前記充電手段を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記交流の電圧位相に同期したタイミングにおける前記第1のコンデンサの電圧および該タイミングにおける前記第2のコンデンサの電圧に基づいて、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサとの電圧アンバランスを抑制するように、前記充電手段を制御する
ことを特徴とする直流電源装置。 - 前記制御部は、前記第1のコンデンサおよび前記第2のコンデンサの充電期間をそれぞれ制御して、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサとの電圧アンバランスを抑制することを特徴とする請求項1に記載の直流電源装置。
- 前記制御部は、前記第1のコンデンサおよび前記第2のコンデンサの充電位相をそれぞれ制御して、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサとの電圧アンバランスを抑制することを特徴とする請求項1に記載の直流電源装置。
- 前記制御部は、前記交流の電圧ゼロクロスを検知して、前記第1のコンデンサの電圧および前記第2のコンデンサの電圧を取り込むことを特徴とする請求項1に記載の直流電源装置。
- 前記充電手段は、
前記第1のコンデンサの充電と非充電とをスイッチングする第1のスイッチング素子と、
前記第2のコンデンサの充電と非充電とをスイッチングする第2のスイッチング素子と、
前記第1のコンデンサの充電電荷の前記第1のスイッチング素子への逆流を防止する第1の逆流防止素子と、
前記第2のコンデンサの充電電荷の前記第2のスイッチング素子への逆流を防止する第2の逆流防止素子と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の直流電源装置。 - 前記制御部は、前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子のオンデューティをそれぞれ変化させて、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサとの電圧アンバランスを抑制することを特徴とする請求項5に記載の直流電源装置。
- 前記制御部は、前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子のオンタイミングをそれぞれ変化させて、前記第1のコンデンサと前記第2のコンデンサとの電圧アンバランスを抑制することを特徴とする請求項5に記載の直流電源装置。
- 前記制御部は、
前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子をオフ制御状態とする全波整流モードと、
前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子を交互にオン制御する昇圧モードと、
を有する
ことを特徴とする請求項5に記載の直流電源装置。 - 前記交流は三相交流であり、
前記制御部は、前記第1のコンデンサおよび前記第2のコンデンサの1組の充電期間と非充電期間とを合わせた期間を1周期とするときの当該1周期の逆数である充電周波数が前記三相交流の周波数の3n倍(nは自然数)となるように、前記充電手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の直流電源装置。 - 前記制御部は、複数種の前記三相交流の周波数に対応して、前記充電周波数が複数種の当該三相交流の周波数の最小公倍数の3m倍(mは自然数)となるように、前記充電手段を制御することを特徴とする請求項9に記載の直流電源装置。
- 前記第1のスイッチング素子、前記第2のスイッチング素子、前記第1の逆流防止素子、および前記第2の逆流防止素子のうちの少なくとも1つがワイドバンドギャップ半導体で形成されていることを特徴とする請求項5に記載の直流電源装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料またはダイヤモンドであることを特徴とする請求項11に記載の直流電源装置。
- 請求項1〜12のいずれか一項に記載の直流電源装置を備えることを特徴とする冷凍サイクル適用機器。
- 前記負荷として、モータを駆動するインバータを備えることを特徴とする請求項13に記載の冷凍サイクル適用機器。
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