KR101129100B1

KR101129100B1 - 전원 회로, 모듈, 모터 구동 장치, 공조기 및 전원 장치의 제어 회로

Info

Publication number: KR101129100B1
Application number: KR1020090014100A
Authority: KR
Inventors: 야스오 노또하라; 쯔네히로 엔도; 다까히로 스즈끼; 아쯔시 오꾸야마; 겐지 다무라
Original assignee: 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2012-03-23
Also published as: JP4500857B2; EP2096742B1; CN102801316A; EP2096742A1; JP2009207282A; KR20090093820A; CN101521469B; CN101521469A; CN102801316B; ES2694030T3

Abstract

승압 쵸퍼 회로를 이용한 역률 개선 혹은 고조파 억제 회로에서, 부분 스위칭 동작에 의한 스위칭 손실의 저감과 직류 전압의 안정 제어화(적용 시스템의 안정 제어화)의 양립을 과제로 한다. 평활 회로에 접속된 부하의 상태를 나타내는 부하 상태 정보를 생성하는 부하 상태 생성 수단과, 부하 상태 정보를 이용하여 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 구비한 승압비 일정 제어 방식을 이용한 전원 회로에서, 전원 전압이나 부하의 변화에 따라서, 승압비를 보정 혹은 변경하는 것을 특징으로 한다.

승압 쵸퍼 회로, 전원 회로, 구동 장치, 공조기

Description

전원 회로, 모듈, 모터 구동 장치, 공조기 및 전원 장치의 제어 회로{POWER SUPPLY CIRCUIT, MODULE, MOTOR DRIVING APPARATUS, AIR CONDITIONER AND CONTROL CIRCUIT OF POWER SUPPLY APPARATUS}

본 발명은, 단상 교류 전원의 역률 개선 회로 혹은 고조파 전류 억제 회로의 제어 방법 및 그것을 이용한 모터 구동 장치, 공조기에 관한 것이다.

단상 교류 전원의 역률 개선 혹은 고조파 전류 억제를 행하는 전원 회로는 널리 사용되고 있다. 그 중에서도, 리액터와 스위칭 소자와 다이오드로 구성되는 승압 쵸퍼 회로를 이용한 전원 회로는, 회로 구성 및 제어 구성이 간단하기 때문에，전원으로의 회생이 필요하지 않은 인버터 제어 장치 등(인버터 에어컨 등)의 전원 회로로서 사용되고 있다.

승압 쵸퍼 회로를 이용한 역률 개선 방법 혹은 고조파 전류 억제 방법은 다수 보고되어 있다. 그 중에서도, 특허 문헌 1은, 기준으로 되는 정현파 전류 명령 파형이나 전원 위상을 검출하지 않고, 전원 전류 순시값과 비례 게인만을 이용하여 입력 전류 파형을 전원 전압에 동기한 정현파 파형으로 제어하는 방식(이것을 기본 방식이라 함)이 기재되어 있다. 또한，특허 문헌 2에는, 상기 기술을 응용한 내용 이 기재되어 있다.

특허 문헌 2는, 승압 쵸퍼 회로의 고효율화를 목적으로, 입력 전류의 피크 부근의 스위칭 동작을 정지시키는 승압비 일정 제어 방식(부분 스위칭 방식)이 제안되어 있다.

상기 특허 문헌 1은, 전원 주기의 전역에서 스위칭 동작(전역 스위칭 방식)을 행하는 것이 전제로 기재되어 있지만, 이 전역 스위칭 방식에서는, 스위칭 손실이 증가하여 회로 효율이 저하된다. 따라서，특허 문헌 2에 기재된 승압비 일정 제어 방식은 상기 기본 방식의 사고 방식(기준으로 되는 정현파 전류 명령 파형이나 전원 위상을 검출하지 않음)을 답습하면서, 전원 전류의 피크 부근의 스위칭 동작을 정지하는 부분 스위칭 방식으로 하고, 스위칭 손실의 저감을 도모하고 있다.

또한，특허 문헌 2에서 개시된 발명은, 기준으로 되는 정현파 전류 명령 파형이나 전원 위상을 검출하지 않고, 부분 스위칭하는 방식이며, 우수한 제어 방법이지만, 승압비를 일정하게 설정하고 있기 때문에，전원 회로에 접속된 전원 전압이나 부하에 따라서 직류 전압이 변화된다.

여기서, 승압 쵸퍼 회로를 이용한 전원 회로에서 직류 전압을 제어하는 예로서, 특허 문헌 3～7 등에서 제안되어 있지만, 이들은, 전역 스위칭 방식을 이용한 방식이며, 스위칭 손실의 저감과 직류 전압의 안정 제어의 양립은 고려되어 있지 않다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평1-114372호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 제2796340호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2003-289696호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2000-350442호 공보

[특허 문헌 5] 일본 특허 공개 평09-149690호 공보

[특허 문헌 6] 일본 특허 공개 제2003-189689호 공보

[특허 문헌 7] 일본 특허 공개 제2001-231262호 공보

전술한 직류 전압의 변화는, 부분 스위칭시키기 위해서는 필요 불가결한 현상이며, 본 방식의 특징(장점)이기도 하지만, 전원 전압이나 부하가 크게 변화된 경우, 직류 전압도 크게 변화되어, 본 방식(전원 회로)을 적용하고 있는 시스템의 동작 유지를 할 수 없게 될 가능성이 있다. 예를 들면 인버터 에어컨의 압축기 구동용 모터의 구동 장치에 적용한 경우, 모터 구동이 일단 정지하면，압축기의 부하를 밸런스시키기 위해서 일정 시간 시스템이 정지하게 되어, 에어컨으로서의 능력을 저하시킬 우려가 있다.

이상과 같이, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 부분 스위칭 동작에 의한 스위칭 손실의 저감(고효율화)과 직류 전압의 안정 제어화(적용 시스템의 안정 제어화)의 양립이다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 승압비 일정 제어 방식을 이용한 전원 회로에서, 전원 전압이나 부하가 크게 변화된 경우에 승압비를 보정 혹은 변 경하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로는，승압비 일정 제어 방식을 이용한 전원 회로에서, 전원 회로의 직류 전압을 검출하고, 검출된 직류 전압값이 미리 설정된 설정값을 초과한 경우에, 그 편차를 이용하여, 승압비를 보정하는 구성으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한，전원 회로의 부하 상태에 따라서, 설정하는 승압비 자체를 변경하는 구성으로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 전원 전압이나 부하 상태가 변동하여도 직류 전압의 변동을 억제(과전압, 전압 저하)할 수 있어, 적용 시스템의 고효율화와 안정 제어화의 양립이 도모된다.

또한，본 발명을 이용한 제어 기판(하이브리드 IC나 모듈)을 제작함으로써 전원 회로의 제어가 간단하게 되어 고역률 혹은 고조파 전류 억제가 가능한 전원 회로의 제품 적용이 증진된다.

본 발명은, 교류 전원을 직류로 변환하는 정류 회로와 평활 회로로 이루어지는 전원 회로로서, 통류율 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 스위칭 소자와 인덕턴스 및 다이오드로 이루어지는 승압 쵸퍼 회로와, 교류 전원으로부터 유입되는 입력 전류 정보를 생성하는 입력 전류 정보 생성 수단과, 입력 전류 정보와 설정된 제1 계수로부터 제2 계수를 생성하고, 제2 계수와 상기 입력 전류 정보와의 곱을 구하고, 적어도, 이 곱에 기초하여 스위칭 소자의 동작을 규정하는 통류율 신호를 작성 하는 제어 수단을 구비한 전원 회로로서, 평활 회로에 접속된 부하의 상태를 나타내는 부하 상태 정보를 생성하는 부하 상태 생성 수단과, 부하 상태 정보를 이용하여 상기 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한，부하 상태 생성 수단은 상기 평활 회로의 직류 전압 정보를 부하 상태 정보로서 이용하는 것을 특징으로 하고, 전원 전압 상태 생성 수단은 상기 평활 회로의 직류 전압 정보를 전원 전압 상태 정보로서 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한，전원 회로의 부하로서 모터를 구동하는 인버터 회로와, 전원 회로와 인버터 회로를 제어하는 제어 회로를 동일 기판 상에 구비하는 모듈로서, 제1 계수를 상기 모터의 회전수, 부하 상태 혹은 외부 신호 중 적어도 하나의 정보에 따라서 변경하는 것을 특징으로 한다.

다음으로，교류 전원을 직류로 변환하는 정류 회로와 평활 회로로 이루어지는 전원 회로로서, 통류율 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 스위칭 소자와 인덕턴스 및 다이오드로 이루어지는 승압 쵸퍼 회로와, 교류 전원으로부터 유입되는 입력 전류 정보를 생성하는 입력 전류 정보 생성 수단과, 입력 전류 정보와 설정된 제1 계수로부터 제2 계수를 생성하고, 제2 계수와 상기 입력 전류 정보와의 곱을 구하고, 적어도, 이 곱에 기초하여 스위칭 소자의 동작을 규정하는 통류율 신호를 작성하는 제어 수단을 구비한 전원 회로로서, 정류 회로에 접속된 전원의 상태를 나타내는 전원 전압 상태 정보를 생성하는 전원 전압 상태 생성 수단과, 전원 전압 상태 정보를 이용하여 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한，교류 전원을 직류로 변환하는 정류 회로와 평활 회로로 이루어지는 전원 회로로서, 통류율 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 스위칭 소자와 인덕턴스 및 다이오드로 이루어지는 승압 쵸퍼 회로와, 교류 전원으로부터 유입되는 입력 전류 정보를 생성하는 입력 전류 정보 생성 수단과, 입력 전류 정보와 설정된 제1 계수로부터 제2 계수를 생성하고, 제2 계수와 입력 전류 정보와의 곱을 구하고, 적어도, 이 곱에 기초하여 상기 스위칭 소자의 동작을 규정하는 통류율 신호를 작성하는 제어 수단을 구비한 전원 회로로서, 평활 회로의 직류 전압의 상태를 나타내는 직류 전압 정보를 생성하는 직류 전압 생성 수단과, 직류 전압 정보를 이용하여 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한，직류 전압 정보와 설정된 기준값과의 편차에 기초하여 상기 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 구비하고，그 보정을 비례?적분 보상기를 이용하여 행하는 것을 특징으로 한다.

또한，직류 전압 정보와 설정된 제1 기준값과의 편차로부터 비례?적분 보상기를 이용하여 제1 계수를 보정하는 제1 보정값을 산출하고, 직류 전압 정보와 설정된 제2 기준값과의 편차로부터 비례?적분 보상기를 이용하여 제1 계수를 보정하는 제2 보정값을 산출하고, 제1 보정값과 제2 보정값을 이용하여 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한，상기 전원 회로에서, 제1 계수를 보정하는 보정값에 리미터를 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한，직류 전압 정보와 설정된 제1 기준값과의 편차로부터 비례?적분 보상 기를 이용하여 제1 계수를 보정하는 제1 보정값을 산출하고, 직류 전압 정보와 설정된 제2 기준값과의 편차로부터 비례?적분 보상기를 이용하여 제1 계수를 보정하는 제2 보정값을 산출하고, 제1 보정값과 상기 제2 보정값을 이용하여 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제1 기준값을 전원 회로 혹은 모터 구동 장치의 시스템으로서의 과전압값 이하로 설정하고, 제2 기준값을 상기 전원 회로 혹은 모터 구동 장치의 시스템의 최저 전압값 이상으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

모터 구동 장치를 공조기의 압축기 구동용 모터의 구동에 적용하고, 모터의 회전수 혹은 부하 상태에 따라서, 제1 계수를 변경함과 함께, 제1 계수를 상기 직류 전압과 기준값을 이용하여 보정하는 것을 특징으로 한다.

교류 전원을 직류로 변환하는 정류 회로와 평활 회로로 이루어지는 전원 회로로서, 통류율 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 스위칭 소자와 인덕턴스 및 다이오드로 이루어지는 승압 쵸퍼 회로를 구비하고，평활 회로에 접속된 부하에 직류 전력을 공급하는 전원 장치 혹은 그 제어 회로로서, 교류 전원으로부터 유입되는 입력 전류 정보와, 평활 회로의 직류 전압 정보를 입력으로 하여 통류율 신호를 출력하고, 입력 전류 파형을 전원 전압에 동기한 정현파 형상으로 제어하는 제어 수단을 갖고，통류율 신호는, 전원 전압의 반주기의 중심 부근에서 스위칭 동작을 정지, 혹은, 최소 펄스 폭의 신호로 되고, 그 기간이 전원 전압의 크기, 혹은, 부하의 크기 중 적어도 한쪽에 따라서 변화하고, 또는 그 변화와 동시에 직류 전압이 어떤 값 이상, 혹은, 다른 어떤 값 이하로 되지 않는 것을 특징으로 한다.

또한，입력 전류 파형은, 전류 파형의 피크 부근에서 스위칭 동작이 들어가지 않는 파형으로 되고, 그 스위칭 동작이 들어가지 않는 기간이 전원 전압의 크기, 혹은, 부하의 크기 중 적어도 한쪽에 따라서 변화하고, 또는 그 변화와 동시에, 직류 전압이 어떤 값 이상, 혹은, 다른 어떤 값 이하로 되지 않는 것을 특징으로 한다.

또한，전원 전압의 크기, 혹은, 부하의 크기 중 적어도 한쪽이 변화하면，직류 전압이 변화하는 영역과, 직류 전압이 소정값으로 제어되는 영역이 존재하고, 통류율 신호는, 전원 전압의 반 주기의 중심 부근에서 스위칭 동작을 정지, 혹은, 최소 펄스 폭으로 되는 신호이며, 직류 전압이 소정값으로 제어되어 있을 때에, 통류율 신호의 스위칭 동작을 정지, 혹은, 최소 펄스 폭으로 되는 기간이 변화하는 것을 특징으로 한다.

또한，전원 전압의 크기, 혹은, 부하의 크기 중 적어도 한쪽이 변화하면，직류 전압이 변화하는 영역과, 직류 전압이 소정값으로 제어되는 영역이 존재하고, 전류 파형은 전류 파형의 피크 부근에서 스위칭 동작이 들어가지 않는 파형으로 되고, 직류 전압이 소정값으로 제어되어 있을 때에, 전류 파형은 전류 파형의 피크 부근에서 스위칭 동작이 들어가지 않는 기간이 변화하는 것을 특징으로 한다.

또한，전원 장치 혹은 그 제어 회로에서, 입력 전류가 16A일 때의 통류율 신호의 스위칭 동작 정지, 혹은, 최소 펄스 폭으로 되는 기간은, 입력 전류가 2A일 때의 90％ 이하로 되는 것을 특징으로 한다.

또한，전원 장치 혹은 그 제어 회로에서, 입력 전류가 16A일 때의 전류 파형 의 피크 부근에서 스위칭 동작이 들어가지 않게 되는 기간은, 입력 전류가 2A일 때의 90％ 이하로 되는 것을 특징으로 한다.

<실시예 1>

도 1 내지 도 5를 이용하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다. 도 1은 본 실시예의 전원 회로의 전체 구성도, 도 2는 제어 내용을 나타내는 제어 블록도, 도 3, 도 4는 본 실시예의 동작 설명도, 도 5는 도 1에 도시한 전원 회로를 동작시키는 제어 회로의 이용 형태의 일례를 나타내는 개관도이다.

도 1을 이용하여 전원 회로의 구성과 동작에 대하여 설명한다. 본 전원 회로는, 교류 전원(1)에 접속된 정류 회로(2), 승압 쵸퍼 회로(3), 평활 컨덴서(4) 및 제어 회로(5)를 구비하고，상기 평활 컨덴서(4)의 출력 단자에 접속된 부하(6)에 직류 전력을 공급한다.

상기 승압 쵸퍼 회로(3)는, 리액터(32)와, 상기 교류 전원(1)을 상기 리액터(32)를 통해서 단락하는 스위칭 소자(31) 및, 상기 스위칭 소자(31)의 단자 전압을 상기 평활 컨덴서(4)에 공급하는 다이오드(33)로 구성되고, 상기 스위칭 소자(31)의 스위칭 동작과 상기 리액터(32)에 의한 에너지 축적 효과를 이용하여 직류 전압을 승압하는 회로이다. 여기에서, 상기 스위칭 소자(31)는 IGBT나 트랜지스터 등의 자기 소거형 소자를 사용하고, 상기 제어 회로(5)로부터의 드라이브 신호(51a)에 따라서 구동된다.

상기 제어 회로(5)는, 션트 저항(53)과 증폭 회로(52)를 이용하여 상기 교류 전원(1)으로부터 유입되는 입력 전류를 검출하여 입력 전류값(5b)을 출력하는 전원 전류 검출 회로와, 상기 평활 컨덴서(4)의 단자 전압인 직류 전압을 검출하여 직류 전압값(5c)을 출력하는 직류 전압 검출 회로와, 상기 입력 전류값(5b)과 상기 직류 전압값(5c)에 따라서 상기 스위칭 소자(31)를 제어하는 통류율 신호(5a)를 연산하는 연산 수단(50) 및, 상기 통류율 신호(5a)를 증폭하여 상기 스위칭 소자(31)를 구동하는 드라이브 신호(51a)를 출력하는 드라이브 회로(51)로 구성되어 있다. 여기에서, 직류 전압 검출 회로의 상세는 도시하지 않았지만, 저항을 이용한 분압 회로를 이용하면 간단한 회로 구성으로 실현할 수 있다.

연산 수단(50)은, 싱글 칩 마이크로컴퓨터로 대표되는 반도체 연산 소자(이후 '마이크로컴퓨터'라고 함)를 이용하고 있으며, 상기 입력 전류값(5b)과 상기 직류 전압값(5c)은 마이크로컴퓨터 내장의 A/D 변환기를 이용하여 디지털값으로 변환하여 연산을 행하고 있다. 상기 통류율 신호(5a)는 마이크로컴퓨터 내장의 PWM 타이머를 이용하여 PWM 펄스 신호의 형태로 출력하고 있다.

여기서, 본 실시예에서는 마이크로컴퓨터를 이용한 디지털 연산으로 설명하지만, 트랜지스터나 오피 앰프나 컴퍼레이터 등의 아날로그 연산 회로 등을 이용한 연산 수단을 이용하여도 마찬가지의 효과가 얻어진다.

다음으로 상기 연산 수단(50) 내에서 행해지는 연산의 내용에 대하여 도 2를 이용하여 설명한다. 본 설명에서는, 상기 입력 전류값(5b)과 상기 직류 전압값(5c)을 이용하여 상기 통류율 신호(5a)를 산출하는 부분에 대하여 설명한다. 산출한 통류율 신호(5a)로부터 PWM 타이머를 이용하여 PWM 펄스 신호를 작성하는 부 분은 마이크로컴퓨터의 기능이기 때문에 생략한다.

도 2의 제어 블록도는, 종래 기술인 승압비 일정 제어부(50A)와 본 발명인 승압비 보정부(50B)로 구성되어 있다.

승압비 일정 제어부(50A)는, 기준으로 되는 정현파 전류 명령이나 전원 위상을 검출하지 않고 입력 전류 순시값(절대값)｜is｜와 비례 게인 Kp의 곱을 이용하여 입력 전류 파형을 전원 전압에 동기한 정현파 파형으로 제어하는 기본 방식과, 스위칭 손실 저감을 위해서 입력 전류의 피크 부근의 스위칭 동작을 정지시키는 승압비 일정 제어 방식으로 구성되어 있다.

여기서, 기본 방식과 승압비 일정 제어 방식에 대하여 간단히 설명한다.

도 1에 도시한 승압 쵸퍼 회로(3)의 스위칭 소자(31)의 통류율 신호(온 시간의 비율) d가 수학식 1과 같이 주어지면, 입력 전류 is는 수학식 2와 같이 된다(도출의 상세는 생략). 수학식 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 전원 전압 파형 등의 기준 파형이 없어도 입력 전류 is는 전원 전압 Vs에 동기한 정현파로 된다. 이것이, 기본 방식의 원리이다.

여기서, 1: 100％ 통류율, Kp: 전류 제어 게인, is: 입력 전류(순시값)

여기서, Vs: 전원 전압 실효값, Ed: 직류 전압, ω: 전기각 주파수

기본 방식에서는, 상기 비례 게인 Kp를 직류 전압 편차로부터 결정함으로써, 직류 전압 Ed의 제어가 가능하다.

여기서, 수학식 2를 변형하면

로 되고, 수학식 3은, 순시의 승압비를 나타내고 있다.

여기서, 실효값 베이스로 승압비 a를 고려하면

여기서, Is: 입력 전류(실효값)

로 되고, Kp?Is를 일정하게 제어하면, 직류 전압 Ed는 전원 전압 Vs의 a배로 제어 가능하다.

이상의 방법에 기초하여, 통류율 신호 d가 다음 식으로 주어지면

통류율 신호 d는, 입력 전류｜is｜가 a?Is를 초과하면 0％로 되고, 스위칭 동작이 정지한다. 이것에 의해，입력 전류는 전원 전압의 피크 부근(입력 전류가 a?Is를 초과하는 영역)에서 쵸퍼가 들어가지 않는 파형으로 되어, 스위칭 손실의 저감이 도모된다. 이것이 승압비 일정 제어의 원리이다.

상기와 같이 제어함으로써, 기준으로 되는 정현파 전류 명령 파형이나 전원 위상을 검출하지 않고, 입력 전류 순시값과 비례 게인만을 이용하여 입력 전류 파형을 전원 전압에 동기한 정현파 형상으로 제어할 수 있어, 입력 전류의 피크값 부근의 스위칭 동작을 정지(부분 스위칭 동작)하는 것이 가능하다.

상기 식을 블록도로 하면 도 2의 50A와 같이 된다. 여기에서, 입력 전류 실효값 Is는 상기 입력 전류값(5b)을 필터 수단(500)을 이용하여 산출하고 있지만 평균값이나 실효값을 산출하고, 그 값으로 제어하여도 된다. 또한，승압비 a는 미리 설정된 값을 사용하고 있다.

또한，본 블록도에서는 통류율 신호 d의 연산에서, 수학식 1 및 수학식 5와 같이, 최대 통류율인 1(100％)로부터 입력 전류 순시값(절대값)｜is｜와 비례 게인 Kp의 곱을 빼어서 산출하고 있지만, 실제의 PWM 타이머 설정에서는, 입력 전류 순시값(절대값) ｜is｜와 비례 게인 Kp의 곱의 값을 오프 시간의 비율로 고려하여 설정하면 최대 통류율인 1로부터 뺄 필요는 없다.

승압비 보정부(50B)는, 미리 설정되어 있는 제한값 Ed_Lim1과 검출된 상기 직류 전압값(5c)의 편차로부터 비례?적분 보상기(501)를 이용하여 승압비 a의 보정값을 연산하여 승압비 a의 보정을 행하는 구성으로 되어 있다.

여기서, 본 실시예는, 전원 전압이나 부하의 변동에 의해 직류 전압이 과전압 보호값을 초과하여 동작이 정지하는 것을 방지하는 것을 목적으로 하고 있으므 로, 제한값 Ed_Lim1은 전원 회로의 과전압 보호값보다 낮은 값으로 설정되어 있다. 또한，승압비 a의 보정 동작은 직류 전압값이 제한값 Ed_Lim1을 초과하였을 때에만 동작하도록, 리미터(503)가 설정되어 있다(승압비를 내리는 방향으로만 동작함).

이상과 같이, 본 실시예는 종래 기술의 상기 승압비 일정 제어부(50A)와 본 발명의 승압비 보정부(50B)를 조합합으로써 실현하고 있다.

도 3, 도 4의 동작 설명도를 이용하여 본 실시예의 동작 및 효과에 대하여 설명한다. 또한，본 명세서에서는 설명 및 도면의 간단화를 위해서, 각 값의 변화는 이상적인 응답으로 나타내고 있다. 실제로는 제어 지연 등의 영향이 있어, 본 도면과 같은 특성으로는 되지 않는다. 또한，그 특성은, 비례?적분 보상기의 제어 게인의 설정에 의해 서로 다르다.

도 3은, 횡축에 시간, 종축에 승압비 a, 직류 전압 Ed 및 전원 전압 Vs를 취하고, 시간 t1 및 t2에서 전원 전압 Vs가 크게 변동한 경우의 동작을 나타낸 도면이다.

여기서, 승압비 a와 직류 전압 Ed는, 종래 기술(승압비 일정 제어부(50A)만)의 경우(점선으로 표시)와 본 발명(실선으로 표시)에서의 동작을 함께 나타내고 있다.

t1에서, 전원 전압 Vs가 급상승하면，종래 기술에서는 승압비 a가 고정이기 때문에 직류 전압 Ed는, 과전압 설정값 Ed_MAX를 초과하게 되어, 과전압 보호가 기능하여, 스위칭 동작을 정지한다(직류 전압은 급저하함).

이것에 대하여, 본 발명에서는, 직류 전압이 제한값 Ed_Lim1을 초과하면 승압비 a의 보정이 행해져, 직류 전압을 제한값 Ed_Lim1로 유지한다. 이것에 의해，과전압 보호가 동작하는 것을 방지할 수 있어, 시스템의 동작 유지가 가능하게 된다. 또한，t2에서, 전원 전압 Vs가 정상값으로 되돌아가면, 승압비 a의 보정도 통상값(설정값)으로 되돌아가서, 통상의 직류 전압을 유지한다.

도 4는, 횡축에 시간, 종축에 승압비 a, 직류 전압 Ed 및 부하 L을 취하고, 시간 t1 및 t2에서 부하 L이 크게 변화한 경우의 동작을 나타낸 도면이다.

여기서, 승압비 a와 직류 전압 Ed는, 도 3과 마찬가지로, 종래 기술의 경우(점선으로 표시)와 본 발명(실선으로 표시)에서의 동작을 함께 나타내고 있다.

t1에서, 부하 L이 급저하하면，종래 기술에서는 승압비 a가 고정이기 때문에 직류 전압 Ed는, 과전압 설정값 Ed_MAX를 초과하게 되어, 과전압 보호가 기능하여, 스위칭 동작을 정지한다(직류 전압은 급저하함).

이것에 대하여, 본 발명에서는, 도 3과 마찬가지로, 직류 전압이 제한값Ed_Lim1을 초과하면 승압비 a의 보정이 행해져, 직류 전압을 제한값 Ed_Lim1로 유지한다. 이것에 의해，과전압 보호가 동작하는 것을 방지할 수 있어, 시스템 동작의 유지가 가능하게 된다. 또한，t2에서, 부하 L이 원래의 값으로 되돌아가면, 승압비 a의 보정도 설정값으로 되돌아가고, 통상의 직류 전압을 유지한다.

이상과 같이, 전원 전압이나 부하가 과도적으로 크게 변동하여도 직류 전압의 상승을 제한값 이하로 억제하여, 시스템의 과전압 보호 정지를 방지할 수 있다. 또한，통상 상태에서는, 미리 설정되어 있는 승압비 a로 동작하므로, 최적의 효율, 역율 및 고조파 전류에서의 동작이 가능하다.

여기서, 상기 특성(응답)은, 비례?적분 보상기에 설정하는 게인에 의해 변화하는 것은 물론이다. 실제의 시스템에서는, 제한값 Ed_Lim1과 설정 게인을 시스템이 요구하는 특성에 맞춰서 설정할 필요가 있다.

다음으로 도 5를 이용하여 본 실시예의 전원 회로를 동작시키는 제어 회로의 이용 형태의 일례를 설명한다.

본 이용 형태는 도 1에 도시한 제어 회로(5)를 하이브리드 IC화한 개관도이다. 단，상기 션트 저항(53)은 부품의 변경이나 노이즈 대책상 하이브리드 IC 내에 설치하는 것이 아니라, 스위칭 소자(31) 등 파워 회로 부품과 마찬가지의 스페이스에 설치하는 것이 바람직하다.

도 1에 도시한 제어 회로(5)의 입출력 단자는, 입력 전류 검출 단자, 직류 전압 검출 단자 및 드라이브 신호 출력 단자의 3개이지만, 이 이외에, 승압비 설정 단자, 직류 전압 제한값 설정 단자, 접속한 부하의 상태를 검출하는 부하 상태 정보 검출 단자 및 기능 등을 설치함으로써, 보다 범용성이 증대된 하이브리드 IC를 실현할 수 있다.

<실시예 2>

도 6 내지 도 8을 이용하여 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 제1 실시예와 동일 부호는 동일 동작을 하는 것으로 설명은 생략한다. 도 6은 본 실시예의 제어 블록도, 도 7, 도 8은 본 실시예의 동작 설명도이다. 전체 회로 구성은 도 1과 마찬가지이다.

도 6은, 제1 실시예와 마찬가지로, 종래 기술인 승압비 일정 제어부(50A)와 본 발명인 승압비 보정부(50C)로 구성되어 있다. 승압비 보정부(50C)는, 제1 실시예에서 설명한 승압비 보정부(50B)와 마찬가지의 구성이며, 서로 다른 부분은, 제한값 Ed_Lim2와 리미터(504)만이다. 또한，비례?적분 보상기(502)는 도 2에 도시한 비례?적분 보상기(501)와 마찬가지의 동작을 행하는 것이다.

제1 실시예에서는, 직류 전압의 과전압을 억제하는 동작이었지만, 본 실시예는, 직류 전압의 저하를 방지하는 구성이다. 이 때문에, 리미터(504)는, 직류 전압값이 제한값 Ed_Lim2를 하회하였을때에만 승압비 a를 보정하도록 설정되어 있다(승압비를 올리는 방향으로만 동작함).

도 7의 동작 설명도는, 제1 실시예와 마찬가지로, 횡축에 시간, 종축에 승압비 a, 직류 전압 Ed 및, 전원 전압 Vs를 취하고, 시간 t1 및 t2에서 전원 전압 Vs가 크게 변동한 경우의 동작을 나타낸 도면이다. 여기에서, 승압비 a와 직류 전압 Ed는, 종래 기술의 경우(점선으로 표시)와 본 발명(실선으로 표시)에서의 동작을 함께 나타내고 있다.

t1에서, 전원 전압이 급저하된 경우, 종래 기술에서는 승압비 a가 고정이기 때문에 직류 전압 Ed도 전원 전압과 마찬가지로 급저하된다. 여기에서, 전원 회로 시스템으로서 저전압 보호 설정값 Ed_MIN이 설정되어 있으면 저전압 보호가 기능하여 전원 회로 시스템이 정지되어, 시스템의 동작 유지를 할 수 없게 된다.

이것에 대하여, 본 발명에서는, 직류 전압이 제한값 Ed_Lim2 이하로 되면 승압비 a의 보정이 행해져, 직류 전압을 제한값 Ed_Lim2로 유지한다. 이것에 의해，저전압 보호가 동작하는 것을 방지할 수 있어, 시스템의 동작 유지가 가능하게 된다. 또한，t2에서, 전원 전압 Vs가 정상값으로 되돌아가면, 승압비 a의 보정도 통상값(설정값)으로 되돌아가고, 통상의 직류 전압을 유지한다.

도 8은, 횡축에 시간, 종축에 승압비 a, 직류 전압 Ed 및 부하 L을 취하고, 시간 t1 및 t2에서 부하 L이 크게 변화한 경우의 동작을 나타낸 도면이다.

t1에서, 부하 L이 급상승하면，종래 기술에서는 승압비 a가 고정이기 때문에 직류 전압 Ed는, 저전압 보호 설정값 Ed_MIN 이하로 되어, 저전압 보호가 기능하여, 스위칭 동작을 정지한다(직류 전압은 더 급저하함).

이것에 대하여, 본 발명에서는, 도 7과 마찬가지로, 직류 전압이 제한값Ed_Lim2 이하로 되면 승압비 a의 보정이 행해져, 직류 전압을 제한값 Ed_Lim2로 유지한다. 이것에 의해，저전압 보호가 동작하는 것을 방지할 수 있어, 시스템 동작의 유지가 가능하다. 또한，t2에서, 부하 L이 원래의 값으로 되돌아가면, 승압비 a의 보정도 설정값으로 되돌아가고, 통상의 직류 전압을 유지한다.

이상과 같이, 전원 전압이나 부하가 과도적으로 크게 변동하여도 직류 전압의 저하를 제한값으로 억제하여, 시스템의 저전압 보호 정지를 방지할 수 있다. 또한，통상 상태에서는, 미리 설정되어 있는 승압비 a로 동작하므로, 최적의 효율, 역율 및, 고조파 전류에서의 동작이 가능하다.

여기서, 제1 실시예 및 제2 실시예에서는, 과도적인 변동을 예로 들어 동작 설명을 행하였지만, 전원 및 부하의 변동은 반드시 과도적인 경우만이 아니라, 서서히 변동한 경우에 대해서도 마찬가지의 구성으로 대응 가능하다.

<실시예 3>

도 9 내지 도 15를 이용하여 본 발명의 제3 실시예를 설명한다. 제1 실시예, 제2 실시예와 동일 부호는 동일 동작을 하는 것으로 설명은 생략한다.

도 9는 본 실시예의 모터 구동 장치의 전체 구성도, 도 10은 제어 내용을 나타내는 제어 블록도, 도 11, 도 12는 본 실시예의 동작 설명도, 도 13, 도 14는 전원 회로에 유입되는 입력 전류 파형, 도 15는 본 실시예의 이용 형태의 일례를 나타내는 모듈 외관도이다.

도 9는, 본 발명의 전원 회로의 부하로서 모터(9) 및 인버터 회로(8)로 이루어지는 모터 구동 회로를 접속하고, 본 발명의 전원 회로의 제어 회로와 상기 인버터 회로(8)의 제어 회로를 일체화시킨 구성으로 되어 있다. 환언하면, 도 9에 도시한 제어 회로(7)는 마이크로컴퓨터를 사용하고, 1개의 마이크로컴퓨터에 의해 전원 회로와 인버터 회로를 제어하는 구성으로 되어 있다.

제1 실시예 및 제2 실시예와 다른 부분만 설명한다. 인버터 회로(8)는 IGBT와 다이오드로 구성되어 있는 인버터 회로이며, 모터(9)는 영구 자석 동기 모터이다.

또한，승압 쵸퍼 회로의 구성이 제1 실시예 및 제2 실시예와 다르지만, 본 회로 구성에서도 제1 실시예 및 제2 실시예와 마찬가지의 동작이 가능하다. 여기에서, 정류 회로(2) 내의 다이오드(21, 22)는 전원의 정류 동작 이외에, 제1 실시예 및 제2 실시예의 승압 쵸퍼 회로(3)의 다이오드(33)와 마찬가지의 동작을 행한다. 환언하면, 상기 다이오드(21, 22)는 상기 2개의 동작을 행하고 있으며, 이 회로 구성으로 함으로써, 다이오드 1개분의 손실을 저감할 수 있는 효과가 있다.

제어 회로(7)는 전술한 바와 같이 마이크로컴퓨터를 사용하여 본 발명의 전원 회로와 인버터 회로를 제어하고 있으며, 마이크로컴퓨터(연산 수단(70))에서는, 제1 실시예 및 제2 실시예에서 설명한 전원 회로의 제어 연산과 인버터 회로의 제어 연산을 행하고 있다.

도 10에 도시한 전원 회로부의 제어 회로의 구성에 대해서는 제1 실시예 및 제2 실시예에서 설명한 내용을 합한 구성(50B와 50C를 합쳐서 50D로 하고 있음)으로 되어 있으므로 설명은 생략한다. 여기에서는, 인버터 회로부의 제어 회로의 구성에 대하여 간단히 설명한다.

본 실시예의 모터 제어에서는, 모터 전류 센서리스, 위치 센서리스 벡터 제어를 행하고 있기 때문에，인버터 회로로부터 검출하는 것은 직류측에 설치한 션트 저항(73)에 흐르는 직류 전류만이다. 구체적으로는，도 9에 도시한 바와 같이, 상기 션트 저항(73)에 발생하는 전압을 증폭 회로(72)에 의해 증폭하고, 직류 전류 검출값(7b)으로서 마이크로컴퓨터의 A/D 변환기를 이용하여 취득한다. 또한，인버터 회로의 스위칭 소자에 공급하는 PWM 신호(7a)는 드라이브 회로(71)를 통해서 드라이브 신호(71a)로서 인버터 회로에 공급하고 있다.

여기서, 도시하지 않았지만 연산 수단(70) 내에는, 제1 실시예 및 제2 실시예에서 설명한 전원 회로의 제어 수단과 모터 전류 센서리스, 위치 센서리스 벡터 제어 수단이 내장되어 있으며, 서로 내부값의 정보 교환이 가능하다. 상기 구성에서 전원 회로는 제1 실시예 및 제2 실시예와 마찬가지의 동작을 행한다.

다음으로 도 11, 도 12를 이용하여 본 실시예의 동작을 설명한다. 제1 실시예 및 제2 실시예에서는 동적(과도적)인 동작으로 설명하였지만, 본 실시예에서는 정적인 동작으로 설명한다.

도 11은, 부하에 대한 승압비 a와 직류 전압 Ed를 나타낸 것이다. 본 실시예는, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 실시예 및 제2 실시예에서 설명한 제어 구성이 합쳐진 구성으로 되어 있으며, 제한값 Ed_Lim1과 제한값 Ed_Lim2 사이에서 직류 전압이 변화하는 동작으로 된다.

예를 들면, 부하가 부하 L1 이하의 경부하로 되면, 승압비 보정부(50B)가 동작하고, 승압비 a가 보정되어(감소), 직류 전압은 제한값 Ed_Lim1로 제어된다. 반대로, 부하가 부하 L2 이상의 고부하로 되면, 승압비 보정부(50C)가 동작하고, 승압비 a가 보정되어(증가), 직류 전압은 제한값 Ed_Lim2로 제어된다.

도 12는, 전원 전압에 대한 승압비 a와 직류 전압 Ed를 나타낸 것이며, 승압비 a와 직류 전압 Ed의 움직임은, 도 11과 마찬가지이므로 설명은 생략한다.

여기서, 도 13, 도 14에 전원 전압을 일정하게 하여 부하를 변화시켰을 때의 전원 회로에 유입되는 입력 전류(리액터 전류)와 전원 전압의 파형의 실험 결과를 나타낸다.

도 13은 종래 기술(승압비 일정 제어부(50A)만)을 이용한 경우, 도 14는 본 발명을 이용한 경우의 실험 결과이다. 도 13, 도 14 모두 (a)는 입력 전류(2A), (b)는 입력 전류(16A)에서의 결과이다. 또한，부분 스위칭 동작에서의 스위칭 OFF 기간도 함께 나타내고 있다.

이 도 13으로부터, 종래 기술에서는, 부하가 변화하여도 승압비 a를 조정(변경)하지 않으므로, 스위칭 OFF 기간도 거의 동일한 시간 간격이며, 부하가 증가함에 따라서, 입력 전류 파형도 왜곡율이 큰 파형으로 되어 있다. 여기에서는, 도시하지 않았지만, 도 13의 (b)의 전류 파형에서는, 고조파 전류도 증가한다.

이것에 대하여, 본 발명을 이용한 입력 전류 파형은, 도 14에 도시한 바와 같이, 스위칭 OFF 기간이 변화(약 15％ 감소)하여, 왜곡율이 적은 파형으로 되어 있다. 고조파 전류값은 도시하지 않았지만, 도 14의 (b)의 파형은 고조파 전류값도 감소한다.

도 15는 본 실시예의 이용 형태의 일례로서 전원 회로와 인버터 회로 및 제어 회로를 일체화한 모듈의 개관도이다.

본 모듈은, IGBT나 다이오드 등의 파워계 반도체를 하부에 베어 칩 실장하고, 제어 회로를 상부의 기판에 배치한 일체 모듈이다. 모듈화함으로써, 본 발명의 적용이 용이해져서, 코스트적으로도 저렴한 시스템을 구축할 수 있다.

여기서, 본 실시예는, 벡터 제어를 이용한 인버터 회로로 설명하였지만, 종래부터 널리 사용되고 있는 120도 통전 제어형 인버터 회로를 이용하여도 마찬가지 의 효과가 얻어진다.

또한，본 실시예에서는, 직류 전압을 검출함으로써, 전원 전압 및 부하의 상태(변화)를 검출하였지만, 부하 상태 정보로서는, 예를 들면, 모터 회전수, 입력 전류, 직류 전류, 직류 전압, 직류 전력, 직류 전압 맥동폭, 입력 전력, 토크, 인버터 회로의 파고치 비율 및 인버터 통류율 등의 부하의 상태에서 변화하는 값이면 된다. 또한，상기 값을 2개 이상 병용하여도 된다.

이상과 같이, 본 발명을 적용하면，전원 전압이나 부하가 변동하여도 운전을 계속할 수 있고, 통상시에는 최적의 효율로 동작시킬 수 있는 시스템을 구축할 수 있다. 또한，승압비 및 제한값의 설정을 최적화하면, 고효율 동작과 동시에 고조파 전류의 억제도 자동적으로 가능하게 된다.

<실시예 4>

도 16, 도 17을 이용하여 본 발명의 제4 실시예를 설명한다. 전술한 실시예 1～실시예 3과 동일 부호는 동일 동작을 하는 것으로 설명은 생략한다.

도 16은 제3 실시예에서 설명한 모터 구동 장치를 인버터 에어컨의 압축기 구동용 모터 구동 장치에 적용한 경우의 인버터 에어컨의 외관도, 도 17은 승압비 a를 인버터 에어컨의 부하(회전수)에 따라서 변경한 경우의 동작 설명도이다.

전술한 실시예에서는, 직류 전압이 제한값 이상 혹은 이하로 될 때에, 승압비 a를 보정하는 내용에 대하여 설명하였지만, 한층 더한 효율 향상과 고출력화의 양립을 도모하기 위해서는, 승압비 a의 설정값 자체도 시스템(인버터 에어컨)의 부하에 따라서 변경할 필요가 있다.

도 16은 일례로서, 세퍼레이트형의 인버터 에어컨의 외관도를 나타내고 있으며, 실외기(600)와 실내기(400)로 구성되어 있다. 실외기(600) 내에는, 모터와 일체로 된 압축기(300)나 실외 팬(100) 및 압축기(300)나 실외 팬(100)을 구동하는 모터 구동 장치(200)가 설치되어 있다.

본 실시예에서는, 도 17을 이용하여 승압비 a를 인버터 에어컨의 압축기 구동용 모터의 회전수의 상태에 따라서 변경하는 방법을 설명한다.

기본적으로는, 전술한 실시예와 마찬가지로 승압비 a를 고정으로 하여도 되지만, 한층 더한 효율 향상이나 모터 제어의 안정화 및 고출력화를 고려하여 부하의 상태에서 승압비 a를 변경한다.

도 17은 횡축에 모터 회전수, 종축에 승압비 a 및 직류 전압 Ed를 나타낸다. 도 17에 도시한 바와 같이, 모터의 회전수가 낮은 영역, 환언하면, 부하가 가벼운 상태에서는 승압비 a를 내려서 운전한다. 이 경우, 직류 전압을 낮게 억제할 수 있기 때문에, 전원 회로의 스위칭 손실 등이 저하되고, 인버터 회로 및 모터의 손실도 더 저감할 수 있어, 고효율 동작이 가능하게 된다.

단，이 경우, 입력 전류 파형은 고조파 성분이 증가하여, 전원 역률도 저하된다. 그 때문에，승압비 a의 설정은, 상기를 고려하여 설정할 필요가 있다.

모터의 회전수(부하)가 더 증가하면 입력 전류의 고조파 성분이 규격값에 들어가지 않게 되거나, 역율이 크게 저하될 가능성이 있다. 또한，직류 전압 Ed도 저하해 간다. 따라서，모터 회전수(부하)가 증가함에 따라서, 승압비 a를 증가시켜 가면, 모터의 회전수(부하)에 따라서 항상 고효율의 운전이 가능하게 된다.

본 실시예에서는, 모터 회전수에 따라서 계단 형상으로 승압비 a를 변경하고 있지만, 실제 동작에서는 히스테리시스를 설정할 필요가 있다(도시를 생략함). 또한，승압비 a의 변경은, 직선적으로 변경하거나, 어떤 함수를 이용하여 변경하여도 된다. 또한，승압비 a를 이용하여 회전수 제어를 하는 것도 가능하다. 환언하면, 승압비 a를 변경하여 직류 전압을 가변으로 하여 모터의 회전수 제어를 하는 것도 가능하다.

여기서, 부하 상태 정보로서는, 예를 들면, 모터 회전수, 입력 전류, 직류 전류, 직류 전압, 직류 전력, 직류 전압 맥동폭, 입력 전력, 토크, 인버터 회로의 파고치 비율 및 인버터 통류율 등의 부하의 상태에서 변화하는 값이면 된다. 또한，상기 값을 2개 이상 병용하여도 된다.

이상과 같이, 인버터 에어컨의 부하에 따라서 설정하는 승압비 a를 변경함으로써, 한층 더한 효율 향상과 고출력화의 양립이 가능하게 되어，(상정 외의) 전원 변동이나 부하 변동이 있어도, 시스템 정지를 방지할 수 있다.

도 1은 전원 회로의 실시 방법을 나타낸 전체 구성도(실시예 1).

도 2는 전원 회로의 실시 방법을 나타낸 제어 블록도(실시예 1).

도 3은 전원 회로의 실시 방법의 동작 설명도(실시예 1).

도 4는 전원 회로의 실시 방법의 동작 설명도(실시예 1).

도 5는 전원 회로의 제어 회로의 이용 형태의 일례를 나타내는 설명도(실시예 1).

도 6은 전원 회로의 실시 방법을 나타낸 제어 블록도(실시예 2).

도 7은 전원 회로의 실시 방법의 동작 설명도(실시예 2).

도 8은 전원 회로의 실시 방법의 동작 설명도(실시예 2).

도 9는 모터 구동 장치의 실시 방법을 나타낸 전체 구성도(실시예 3).

도 10은 모터 구동 장치의 실시 방법을 나타낸 제어 블록도(실시예 3).

도 11은 모터 구동 장치의 실시 방법을 나타낸 동작 설명도(실시예 3).

도 12는 모터 구동 장치의 실시 방법을 나타낸 동작 설명도(실시예 3).

도 13은 모터 구동 장치의 실시 방법을 나타낸 동작 파형도(실시예 3).

도 14는 모터 구동 장치의 실시 방법을 나타낸 동작 파형도(실시예 3).

도 15는 모터 구동 장치의 제어 회로의 이용 형태의 일례를 나타내는 설명도(실시예 3).

도 16은 인버터 에어컨의 실시 방법을 나타낸 외관도(실시예 4).

도 17은 인버터 에어컨의 실시 방법의 동작 설명도(실시예 4).

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 교류 전원

2: 정류 회로

3: 승압 쵸퍼 회로

4: 평활 컨덴서

5, 7: 제어 회로

6: 부하

8: 인버터 회로

9: 모터

50, 70: 연산 수단

50A: 승압비 일정 제어부

50B, 50C, 50D: 승압비 보정부

Claims

교류 전원을 직류로 변환하는 정류 회로와 평활 회로로 이루어지는 전원 회로로서, 통류율 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 스위칭 소자와 인덕턴스 및 다이오드로 이루어지는 승압 쵸퍼 회로와, 상기 교류 전원으로부터 유입되는 입력 전류 정보를 생성하는 입력 전류 정보 생성 수단과, 상기 입력 전류 정보와 설정된 제1 계수로부터 제2 계수를 생성하고, 상기 제2 계수와 상기 입력 전류 정보와의 곱을 구하고, 적어도, 이 곱에 기초하여 상기 스위칭 소자의 동작을 규정하는 상기 통류율 신호를 작성하는 제어 수단을 포함한 전원 회로로서,

상기 평활 회로의 직류 전압의 상태를 나타내는 직류 전압 정보를 생성하는 직류 전압 생성 수단을 포함하고, 상기 직류 전압이 설정된 기준값보다 증가하면, 상기 직류 전압 정보와 상기 기준값과의 편차에 기초하여 상기 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 회로.
교류 전원을 직류로 변환하는 정류 회로와 평활 회로로 이루어지는 전원 회로로서, 통류율 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 스위칭 소자와 인덕턴스 및 다이오드로 이루어지는 승압 쵸퍼 회로와, 상기 교류 전원으로부터 유입되는 입력 전류 정보를 생성하는 입력 전류 정보 생성 수단과, 상기 입력 전류 정보와 설정된 제1 계수로부터 제2 계수를 생성하고, 상기 제2 계수와 상기 입력 전류 정보와의 곱을 구하고, 적어도, 이 곱에 기초하여 상기 스위칭 소자의 동작을 규정하는 상기 통류율 신호를 작성하는 제어 수단을 포함한 전원 회로로서,

상기 평활 회로의 직류 전압의 상태를 나타내는 직류 전압 정보를 생성하는 직류 전압 생성 수단을 포함하고, 상기 직류 전압이 설정된 기준값보다 저하되면,상기 직류 전압 정보와 상기 기준값과의 편차에 기초하여 상기 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 회로.
교류 전원을 직류로 변환하는 정류 회로와 평활 회로로 이루어지는 전원 회로로서, 통류율 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 스위칭 소자와 인덕턴스 및 다이오드로 이루어지는 승압 쵸퍼 회로와, 상기 교류 전원으로부터 유입되는 입력 전류 정보를 생성하는 입력 전류 정보 생성 수단과, 상기 입력 전류 정보와 설정된 제1 계수로부터 제2 계수를 생성하고, 상기 제2 계수와 상기 입력 전류 정보와의 곱을 구하고, 적어도, 이 곱에 기초하여 상기 스위칭 소자의 동작을 규정하는 상기 통류율 신호를 작성하는 제어 수단을 포함한 전원 회로로서,

상기 평활 회로의 직류 전압의 상태를 나타내는 직류 전압 정보를 생성하는 직류 전압 생성 수단을 포함하고, 상기 직류 전압이 설정된 제1 기준값보다 증가한 경우에는 상기 직류 전압 정보와 상기 제1 기준값과의 편차에 기초하고, 상기 직류 전압이 설정된 제2 기준값보다 저하된 경우에는 상기 직류 전압 정보와 상기 제2 기준값과의 편차에 기초하여 상기 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 회로.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 전원 회로와, 상기 전원 회로의 부하로서 모터를 구동하는 인버터 회로와, 상기 전원 회로와 상기 인버터 회로를 제어하는 제어 회로를 동일 기판 상에 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈.
제3항의 전원 회로와, 상기 전원 회로의 부하로서 모터와 상기 모터를 구동하는 인버터 회로를 접속하고, 상기 직류 전압이 설정된 제1 기준값보다 증가한 경우에는 상기 직류 전압 정보와 상기 제1 기준값과의 편차에 기초하고, 상기 직류 전압이 설정된 제2 기준값보다 저하된 경우에는 상기 직류 전압 정보와 상기 제2 기준값과의 편차에 기초하여 상기 제1 계수를 보정하는 계수 보정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
제5항에 있어서,

상기 제1 기준값을 상기 전원 회로 혹은 상기 모터 구동 장치의 시스템으로서의 과전압값 이하로 설정하고, 상기 제2 기준값을 상기 전원 회로 혹은 상기 모터 구동 장치의 시스템으로서의 최저 전압값 이상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
삭제
삭제
삭제
교류 전원을 직류로 변환하는 정류 회로와 평활 회로로 이루어지는 전원 회로로서, 통류율 신호에 기초하여 스위칭 동작하는 스위칭 소자와 인덕턴스 및 다이오드로 이루어지는 승압 쵸퍼 회로와, 상기 교류 전원으로부터 유입되는 입력 전류 정보와, 상기 평활 회로의 직류 전압 정보를 기초로, 적어도 전원 전압의 반주기의 중심 부근에서 스위칭 동작을 정지, 혹은 최소 펄스폭으로 되는 통류율 신호를 출력하는 제어 회로를 포함한 전원 회로로서,

상기 제어 회로는, 상기 교류 전원의 크기, 혹은 상기 평활 회로에 접속되어 부하의 크기가 변화한 경우, 그 변화의 크기에 따라서, 상기 직류 전압이 변화하는 상태와, 상기 직류 전압이 상기 교류 전원의 크기, 혹은 상기 평활 회로에 접속되어 부하의 크기가 변화하기 전과는 다른 소정값으로 유지되는 상태의 2 종류의 상태로 제어되는 것을 특징으로 하는 전원 회로.
제10항에 있어서,

상기 직류 전압이 소정값으로 유지되는 상태에서는, 상기 소정값은, 시스템의 최대값과 최소값의 적어도 2개의 소정값으로 유지되는 것을 특징으로 하는 전원 회로.
제10항에 있어서,

상기 제어 회로는, 상기 입력 전류 정보와 설정된 제1 계수로부터 제2 계수를 생성하고, 상기 제2 계수와 상기 입력 전류 정보와의 곱에 기초하여 상기 통류율 신호를 작성하는 작성 수단을 갖고, 또한, 상기 제1 계수를 보정하지 않은 제1 구성과, 상기 직류 전압 정보를 기초로 상기 제1 계수를 보정하는 제2 구성을 갖고, 상기 직류 전압에 따라서 상기 구성을 선택하는 것을 특징으로 하는 전원 회로.
제12항에 있어서,

상기 직류 전압값이 소정값 이상 혹은 다른 소정값 이하로 될 때에, 상기 제2 구성을 선택하고, 상기 제1 계수를 보정하는 것을 특징으로 하는 전원 회로.
제13항에 있어서,

상기 소정값은, 직류 전압의 최대값과 최소값의 2개의 값인 것을 특징으로 하는 전원 회로.
제13항에 있어서,

상기 소정값은, 전원 회로 시스템의 과전압값 이하와 최저 전압값 이상의 2개의 값인 것을 특징으로 하는 전원 회로.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항의 전원 회로와, 상기 전원 회로의 부하로서 모터를 구동하는 인버터 회로와, 상기 전원 회로와 상기 인버터 회로를 제어하는 제어 회로를 동일 기판 상에 포함한 모터 구동 장치.
제16항의 모터 구동 장치를 공조기의 압축기 구동용 모터의 구동에 적용한 공조기로서,

전원 전압이 저하한 경우 혹은 공조기 부하가 증가한 경우에, 직류 전압이 소정값 이하로 되지 않도록 제어되는 것에 의해, 공조기의 운전이 계속되는 것을 특징으로 하는 공조기.
제16항의 모터 구동 장치를 공조기의 압축기 구동용 모터의 구동에 적용한 공조기로서,

전원 전압이 증가한 경우 혹은 공조기 부하가 저하한 경우에, 직류 전압이 소정값 이상으로 되지 않도록 제어되는 것에 의해, 공조기의 운전이 계속되는 것을 특징으로 하는 공조기.
삭제
삭제