KR101748520B1 - 역류 방지 장치, 전력 변환 장치, 모터 구동 장치 및 냉동 공기 조화 장치 - Google Patents

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신사쿠 쿠스베
켄타 유아사
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Abstract

전원(1)과 부하(9)와의 사이에 접속되고, 부하(9)측부터 전원(1)측으로의 전류의 역류를 방지하는 역류 방지 소자(5)와, 역류 방지 소자(5)와 병렬 접속한 전류 경로로 전류를 흘리는 전류동작을 행하는 전류장치(7)와, 전류동작시키는 시간을 결정하고, 결정한 시간에 의거하여 전류장치(7)에 전류동작을 행하게 하는 제어 장치(100)를 구비하고, 복수의 전류 경로를 가짐으로써, 예를 들면 전류 용량이 작은 소자 등을 전류 경로상에 배치하여 비용 저감을 도모하고, 고장 발생 등에 대응함으로써, 리커버리 전류 저감의 신뢰성을 높게 한다.

Description

역류 방지 장치, 전력 변환 장치, 모터 구동 장치 및 냉동 공기 조화 장치{BACKFLOW PREVENTION DEVICE, POWER CONVERTER, MOTOR DRIVE DEVICE, AND REFRIGERATING AND AIR-CONDITIONING DEVICE}
본 발명은, 전력 변환 장치 등이 갖는 역류 방지 장치 등에 관한 것이다.
가변 전압·가변 주파수의 인버터 장치 등이 실용화됨에 따라, 각종 전력 변환 장치의 응용 분야가 개척되고 있다.
예를 들면, 전력 변환 장치에 관해서는, 근래, 승강압 컨버터의 응용 기술 개발이 왕성하다. 한편으로, 탄화규소 등을 재료로 하는 와이드 밴드 갭 반도체 소자 등의 개발도 왕성하게 행하여지고 있다. 이와 같은 새로운 소자에 관해, 고내압이라도 전류 용량(전류 실효치의 허용치)이 작은 소자에 관해서는, 정류기를 중심으로 실용화되어 오고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특개2005-160284호 공보(도 1)
한편, 고효율의 새로운 소자를 실용화하려면, 실용화를 향한 많은 과제가 있고, 특히 공기 조화 장치의 압축기의 모터 등에 공급하는 전력을 변환하는 장치에 보급시키는데는 아직 시간이 걸린다고 생각된다. 그래서, 정류기에 흐르는 전류의 일부를 별도 경로로 전류(轉流)하는 장치(회로)를 가짐에 의해, 정류기에 발생하는 리커버리 전류를 저감시키도록 하고 있는 것도 있다. 이와 같은 장치는, 승압 장치 등의 전력을 변화시키는 장치와는 달리, 새로운 장치(회로)를 갖게 되기 때문에, 비용을 소비할 가능성이 있다.
그래서, 본 발명은, 가능한 한 비용 저감을 도모할 수 있는 전력 변환 장치 등을 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 역류 방지 장치는, 전원과 부하와의 사이에 접속되고, 부하측부터 전원측으로의 전류의 역류를 방지하는 역류 방지 소자와, 역류 방지 소자와 병렬 접속한 별도 경로가 되는 전류 경로(轉流徑路)에 전류를 흘리는 전류동작(轉流動作)을 행하는 전류장치(轉流裝置)와, 전류동작시키는 시간을 결정하고, 결정한 시간에 의거하여 전류장치에 전류동작을 행하게 하는 제어 장치를 구비하고, 복수의 전류 경로를 갖는 것이다.
본 발명에 관한 역류 방지 장치에 의하면, 역류 방지 소자와 병렬 접속한 전류 경로를 복수 갖도록 하였기 때문에, 각 전류 경로에 흐르는 전류를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 전류 용량이 작은 소자 등을 전류 경로상에 배치할 수 있고, 비용 저감을 도모할 수 있다. 또한, 어느 전류 경로에서 소자 등이 고장난 경우에도, 전류장치는, 다른 전류 경로에서 전류동작을 계속할 수 있기 때문에, 리커버리 전류 저감의 신뢰성을 높게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전력 변환 장치를 중심으로 하는 시스템 등의 구성의 한 예를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 역류 방지 소자(5)와 병렬로 전류장치(7)를 접속한 경우의 한 예를 도시하는 도면(샘플 1).
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 역류 방지 소자(5)와 병렬로 전류장치(7)를 접속한 경우의 구성의 한 예를 도시하는 도면(샘플 2).
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면(샘플 1).
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면(샘플 2)이다.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면(샘플 1).
도 7은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면(샘플 2).
도 8은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면(샘플 1).
도 9는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면(샘플 2).
도 10은 발명의 실시의 형태 3에 관한 역류 방지 소자(5)에 흐르는 전류와 전류동작과의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 11은 발명의 실시의 형태 4에 관한 역류 방지 소자(5)와 병렬로 전류장치(7)를 접속한 경우의 한 예를 도시하는 도면(샘플 1).
도 12는 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 역류 방지 소자(5)와 병렬로 전류장치(7)를 접속한 경우의 구성의 한 예를 도시하는 도면(샘플 2).
도 13은 발명의 실시의 형태 4에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면(샘플 1).
도 14는 발명의 실시의 형태 4에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면(샘플 2).
도 15는 발명의 실시의 형태 5에 관한 역류 방지 소자(5)와 병렬로 전류장치(7)를 접속한 경우의 한 예를 도시하는 도면(샘플 1).
도 16은 발명의 실시의 형태 5에 관한 역류 방지 소자(5)와 병렬로 전류장치(7)를 접속한 경우의 구성의 한 예를 도시하는 도면(샘플 2).
도 17은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면(샘플 1).
도 18은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면(샘플 2).
도 19는 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 역류 방지 소자(5)에 흐르는 전류와 전류동작과의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 20은 본 발명의 실시의 형태 6에 관한 냉동 공기 조화 장치의 구성도.
이하, 발명의 실시의 형태에 관한 역류 방지 장치 등에 관해 도면 등을 참조하면서 설명한다. 여기서, 도 1을 포함하여, 이하의 도면에서, 동일한 부호를 붙인 것은, 동일 또는 이것에 상당하는 것이고, 이하에 기재하는 실시의 형태의 전문에서 공통되는 것이라고 한다. 그리고, 명세서 전문에 표현되어 있는 구성 요소의 형태는, 어디까지나 예시이고, 명세서에 기재된 형태로 한정하는 것이 아니다. 특히 구성 요소의 조합은, 각 실시의 형태에서의 조합만으로 한정하는 것이 아니고, 다른 실시의 형태에 기재한 구성 요소를 다른 실시의 형태에 적용할 수 있다. 또한, 첨자로 구별 등 하고 있는 복수의 동종의 기기 등에 관해, 특히 구별하거나, 특정하거나 할 필요가 없는 경우에는, 첨자를 생략하여 기재하는 경우가 있다. 또한, 도면에서는 각 구성 부재의 크기의 관계가 실제의 것과는 다른 경우가 있다.
실시의 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전력 변환 장치를 중심으로 하는 시스템 등의 구성의 한 예를 도시하는 도면이다. 처음에, 도 1에서의 고효율로 전력 변환을 행할 수 있는 전력 변환 장치를 갖는 시스템 구성에 관해 설명한다.
도 1의 시스템에서, 전력 변환 장치는, 전원(1)과 부하(9)와의 사이에 마련되고, 전원(1)으로부터의 전력을 변환하여 부하(9)에 공급한다. 본 실시의 형태의 전력 변환 장치는, 승압을 행하는 것으로 하고, 예를 들면 초퍼 회로(6), 전류장치(7) 및 평활 장치(8)를 갖고 있다.
전원(1)에 관해서는, 예를 들면 직류 전원, 교류 전원과 정류 회로(정류 장치)와의 조합 등으로 구성하고, 초퍼 회로(6)에 대해 직류에 의한 전력 공급을 행한다.
초퍼 회로(6)는, 리액터(3), 승압용 스위치 장치(4) 및 역류 방지 소자(5)를 갖고 있다. 리액터(3)는, 전원(1)측에 접속되고, 고조파(高調波)를 억제하기 위해 마련하고 있다. 또한, 승압용 스위치 장치(4)는, 예를 들면 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)와 같은 스위칭 소자를 갖고 있다. 승압용 스위치 장치(4)는, 제어 장치(100)로부터의 구동 신호(승압 구동 신호)에 의거하여 리액터(3)를 통하여 전원(1)(전원(1)과 접속하는 2단자 사이)을 단락한다.
역류 방지 소자(5)는, 승압용 스위치 장치(4)와 평활 장치(8) 사이에서, 평활 장치(8)로부터의 전류의 역류를 방지하기 위한 소자이다. 여기서, 역류 방지 소자(5)는, 통상은, 예를 들면 전기적 특성(특히 리커버리 특성)에 우수하고, 전류 용량이 작고 역회복의 시간이 빠른 퍼스트 리커버리 다이오드와 같은 반도체 소자로 한다. 또한, 전류장치(7)는 역류 방지 소자(5)와 병렬로 접속하고 있는 장치이다. 그리고, 역류 방지 소자(5)에 흐르는 전류를, 필요한 타이밍에서, 다른 경로(역류 방지 소자(5)를 통하지 않는 별도 경로. 이하, 전류 경로라고 한다)로 전류(轉流)시키는 전류동작을 행한다. 역류 방지 소자(5)와 전류장치(7)에 따르고, 부하(9)측부터 전원(1)측으로의 전류의 역류를 방지하는 역류 방지 장치가 된다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 역류 방지 소자(5)와 병렬로 전류장치(7)를 접속한 경우의 한 예를 도시하는 도면이다. 전류장치(7)는, 역류 방지 소자(5)와 병렬 접속한 전류 경로로 전류를 흘리는 전류동작을 행하는 장치이다. 여기서, 도 2에서는 전류 경로를 2경로로 하고, 도 3에서는 전류 경로를 3경로로 하고 있다. 이들의 도면과 같이, 본 실시의 형태에서의 역류 방지 장치에서는, 전류용(轉流用)의 전류 경로를 복수 갖고 있다. 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태의 전류장치(7)는, 전류동작 장치(70)와 전류용(轉流用) 정류 소자(72)를 갖고 있다.
전류용 정류 소자(72)는, 전류 경로에서 변압기(73)의 2차측 권선과 직렬 접속하고 있다. 그리고, 부하(9)측부터의 전류의 역류를 방지하고, 전원(1)측부터 부하(9)측으로 전류가 흐르도록 한다. 여기서, 도 2에서는 전류 경로가 2경로이기 때문에, 도 2의 전류장치(7)에서는 전류용 정류 소자(72a 및 72b)를 갖고 있다. 또한, 도 3에서는 전류 경로가 3경로이기 때문에, 도 3의 전류장치(7)에서는 전류용 정류 소자(72a, 72b 및 72c)를 갖고 있다. 전류용 정류 소자(72)는, 퍼스트 리커버리 다이오드와 같은 반도체 소자로 구성한다. 여기서, 전류용 정류 소자(72)에는, 리커버리 특성이 좋고, 순(順)전압이 낮고, 로스가 적은 고내압의 쇼트키·배리어·다이오드를 사용하여도 좋다. 또한, SiC(탄화규소), GaN(갈륨나이트라이드, 질화갈륨), 다이아몬드 등을 재료로 하는 와이드 밴드 갭 반도체의 소자를 사용하여도 좋다. 이들의 소자는, 전류 실효치의 허용치가 큰 사양이 됨에 동반하여, 결정 결함의 증대, 비용 상승을 초래한다. 본 실시의 형태에서의 전류용 정류 소자(72)에, 전류 실효치의 허용치가 작은 소자를 사용 가능하기 때문에, 비용 대(對) 효과가 양호하여 고효율의 전력 변환 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태의 전류동작 장치(70)는, 각 전류 경로에 독립한 전류동작 회로(71)를 갖고 있다. 도 2에서는 전류 경로가 2경로이기 때문에, 도 2의 전류장치(7)에서는 전류동작 회로(71a 및 71b)를 갖고 있다. 또한, 도 3에서는 전류 경로가 3경로이기 때문에, 도 3의 전류장치(7)에서는 전류동작 회로(71a, 71b 및 71c)를 갖고 있다. 각 전류동작 회로(71)는 변압기(73), 전류용 스위치(74) 및 전류용 전원(75)을 갖고 있다. 여기서, 도 2에서는 전류동작 회로(71b) 내의 구성을 나타내고, 도 3에서는 전류동작 회로(71c) 내의 구성을 나타내고 있지만, 전류동작 회로(71a)에 관해서도 같은 구성을 나타내고 있다. 변압기(73)는, 펄스 트랜스 등을 갖는 변압기(73)는, 1차측 권선에 전압을 인가하고, 여자 전류를 흘림으로써 2차측 권선에 전압을 유기하고 전류가 흐르도록 하고, 초퍼 회로(6)에 흐르는 전류를 전류 경로로 전류(轉流)시킨다. 전류용(轉流用) 전원(75)은, 변압기(73)에 전력 공급한다. 전류용(轉流用) 스위치(74)는, 제어 장치(100)로부터의 구동 신호(전류구동 신호)에 의거하여 개폐하여, 변압기(73)(1차측 권선)에의 전력 공급, 공급 정지를 제어한다.
이상과 같이, 변압기(73)를 통함으로써, 전류 경로와 변압기(73)의 1차측 권선, 전류용 스위치(74) 및 전류용 전원(75)을 접속하는 회로와의 사이를 절연할 수 있다. 이 때문에, 전류장치(7)를 구동하는 신호의 주입이 비교적 간이하게 행하여진. 또한, 안전성·신뢰성이 높은 시스템을 구축할 수 있다. 여기서, 도 2 및 도 3에서는, 변압기(73)의 2차측 권선과 전류용 정류 소자(72)의 애노드측을 접속하고 있는 예를 나타내고 있지만, 전류용 정류 소자(72)에 흘리는 전류 방향이 같으면, 이와 같은 접속으로 한하는 것이 아니다. 예를 들면, 전류용 정류 소자(72)의 캐소드측과 변압기(73)의 2차측 권선을 접속하도록 하여도 좋다. 또한, 노이즈 대책이나 고장시 보호를 고려하여, 필요에 응하여 전류용 전원(75), 전류용 스위치(74), 변압기(73)의 1차측 권선으로 구성하는 전기 회로에, 제한 저항, 고주파 콘덴서, 스너버 회로, 보호 장치 등을 삽입하여 구성하여도 좋다. 또한, 변압기(73)에, 필요에 응하여 1차측 권선에 리셋 권선을 부가하여 여자 전류를 리셋하도록 하여도 좋다. 또한 정류기 등을 마련하여 여자 에너지를 전원측으로 회생하여, 고효율화하도록 하여도 좋다.
평활 장치(8)는, 예를 들면 콘덴서 등을 이용하여 구성하고, 전원(1)에 의해 인가된 전압을 평활하고, 부하(9)에 대해 직류 전압(출력 전압, 모선 전압)을 인가하여 전력 공급을 행한다. 부하(9)는 평활 장치(8)를 통하여 공급된 전력에 의해 구동한다.
또한, 부하 전압 검출부(101)는, 평활 장치(8)가 평활하여 부하(9)에 인가하는 전압을 검출하고, 전압 검출치를 검출 신호에 의해 출력하는 전압 검출기이다. 전류 검출부(102)는, 전원(1)에서보다 흐르는 전류(모선(母線) 전류)를 검출하고, 전류 검출치를 검출 신호에 의해 출력하는 전류 검출기이다. 전류 검출부(102)의 전류 검출치에 의거하여, 리액터(3)를 흐르는 전류를 검출할 수도 있다. 그리고, 전원 전압 검출부(103)는, 전원(1)에 의해 인가되는 전압을 검출하고, 전압 검출치를 검출 신호에 의해 출력하는 전압 검출기이다.
제어 장치(100)는, 예를 들면, 부하 전압 검출부(101), 전류 검출부(102), 전원 전압 검출부(103)의 검출에 관한 신호로부터, 승압용 스위치 장치(4), 전류장치(7) 등의 동작 시간(단락 시간) 등을 연산 처리 등 하여, 제어를 행하는 장치이다. 제어 장치(100)는, 예를 들면, 마이크로 컴퓨터, 디지털 시그널 프로세서 등의 연산 장치, 연산 장치의 신호를, 승압용 스위치 장치(4) 및 전류용 스위치(74)를 구동하는 구동 신호로 변환 장치 등을 갖고 있다. 여기서, 본 실시의 형태에서는, 전류용 스위치(74)를 복수 갖고 있기 때문에, 각 전류용 스위치(74)에 대응한 전류구동 신호를 보낸다.
이상과 같은 본 실시의 형태의 시스템에 관한 동작에 관해, 이하 설명한다. 본 실시의 형태의 전력 변환 장치는, 예를 들면 DC 초퍼의 전력 변환 동작에, 전류장치(7)에서의 전류동작을 가한다. 이에 의해, 평활 장치(8)로부터 전류가 역류하기 전에 역류 방지 소자(5)를 역회복시켜 두도록 하여, 리커버리 전류의 저감을 도모하는 것이다.
예를 들면, 승압용 스위치 장치(4), 전류용 스위치(74)를 오프의 상태로 한 채로 동작시키면, 전류(電流) 경로는, 전원(1)-리액터(3)-역류 방지 소자(5)-부하(9)-전원(1)의 경로가 된다. 또한, 승압용 스위치 장치(4)가 온(폐지), 전류용 스위치(74)가 오프의 상태로 동작시키면, 전류 경로는, 전원(1)-리액터(3)-승압용 스위치 장치(4)-전원(1)의 경로가 된다. 여기서, 리액터(3)에 인가되는 전압은 전원(1)의 전압과 거의 동등하게 된다. 승압용 스위치 장치(4)의 온, 오프의 전환을 반복해서 행함으로써, 전류 경로를 반복할 수 있다. 또한 온, 오프의 시간 비율을 제어함으로써, 전원(1)에 의한 입력 전류의 파형을 임의로 변형하는 것이 가능해저서, 역률이나 고조파 전류의 함유율을 개선할 수 있다.
여기서, 통상, 정류 다이오드의 전류 용량 증가에 수반하여, 축적 캐리어량은 증가하여 가는 경향에 있다. 그 때문에, 전류 용량 증가와 함께, 리커버리 전류는 증가하여 가게 된다. 또한, 인가하는 역(逆)바이어스가 커지면, 리커버리 전류는 증가하여 가게 된다.
본 실시의 형태의 전력 변환 장치에서는, 전류 용량이 큰 역류 방지 소자(5)에 대해, 높은 역바이어스 전압을 인가하여 역회복을 행하는 것이 아니고, 전류장치(7)에 의해 전류 경로를 형성하도록 하여, 승압용 스위치 장치(4)의 온 직전에 변압기(73) 및 전류용 정류 소자(72)를 통하여 낮은 역바이어스 전압을 인가하여 역회복을 행하는 제어(이하, 전류제어(轉流制御)라고 칭한다)를 행하는 것이다.
전류제어에서는, 승압용 스위치 장치(4)의 온 직전에 전류장치(7)의 전류용 스위치(74)를 온 하여, 변압기(73)를 통하여 역류 방지 소자(5)에 흐르고 있는 전류를 전류용 정류 소자(72)측으로 전류(轉流)한다. 승압용 스위치 장치(4)가 오프, 전류용 스위치(74)가 온 하고 있는 상태의 전류 경로는, 전원(1)-리액터(3)-역류 방지 소자(5)-부하(9)-전원(1)의 경로가 된다. 또한, 전류용 스위치(74)가 온 하고 있기 때문에, 변압기(73)가 여자되고, 전류장치(7)의 변압기(73)의 2차측 권선-전류용 정류 소자(72)의 경로에도 전류가 유입한다.
예를 들면, 승압용 스위치 장치(4)의 승압 구동 신호가 온으로 되기 직전에, 전류장치(7)(전류용 스위치(74))의 전류구동(轉流驅動) 신호를 온 시킨다. 이 때, 여자 전류에 의해 변압기(73)의 2차측 권선의 경로로 전류가 흐르기 시작하다. 따라서, 역류 방지 소자(5)와 전류용 정류 소자(72)의 각 방향으로 전류가 분류(分流)하여 흐른다. 그 후, 전류구동 신호를 온 상태로 유지하면, 일정 시간 경과 후에는, 역류 방지 소자(5)에는 전류가 흐르지 않게 되고, 전류용 정류 소자(72)측으로 전(全) 전류가 흐르게 된다(전류(轉流) 완료).
전류동작할 때, 전류용 전원(75)을, 평활 장치(8)의 출력 전압과 비교하여 충분 작은 값이 되도록 설정하여 둠으로써, 낮은 역바이어스 전압으로 역류 방지 소자(5)를 오프(역회복) 시키는 것이 가능해진다. 이 상태에서, 승압용 스위치 장치(4)를 온 하면, 전류용(轉流用) 정류 소자(72)의 역회복 동작이 행하여지고, 이 경우에도 리커버리 전류는 생긴다. 그러나,, 전류용 정류 소자(72)의 통류(通流) 시간은 역류 방지 소자(5)와 비교하여, 극히 단시간이기 때문에, 전류용 정류 소자(72)에 흐르는 전류의 실효 전류는 작고, 필요하게 된 전류 용량이 작아도 된다. 따라서, 축적 캐리어가 적은, 소용량의 소자를 사용할 수 있고, 역류 방지 소자(5)에 의해 발생하는 경우와 비교하여, 리커버리 전류의 저감이 가능해진다(단, 피크 전류를 고려하여 소자를 선정한다). 그리고, 결과적으로 시스템 전체로서, 리커버리 전류에 기인하는 노이즈량 및 손실을 저감할 수 있다. 이에 의해, 잡음 단자 전압·방사 잡음 등의 레벨이 저감되고, 또한, 회로 손실이 억제된다. 따라서 노이즈 필터를 소형화할 수 있고, 비용 저감을 도모할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면이다. 여기서, 승압용 스위치 장치(4) 및 전류장치(7)(전류용 스위치(74))의 구동 신호는, HI측을 액티브 방향(온 방향)으로 하고 있다. 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 전류장치(7)에 전류동작을 시키지 않는 경우에는, 점선으로 도시하고 있는 바와 같은 큰 리커버리 전류가 역류 방지 소자(5)에 발생한다. 전류장치(7)에 의한 전류동작을 행함에 의해, 역류 방지 소자(5)의 리커버리 전류가 저감된다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 제어 장치(100)는, 각 전류동작 회로(71)의 각 전류용 스위치(74)에서의 온 및 오프 하는 타이밍을 같게 하는 전류구동 신호를 보내는 것으로 한다. 따라서 전류동작에 의해 전류장치(7)측으로 흐르는 전류는 각 전류 경로로 분류하여, 전류 경로를 하나로 하여 전류용 정류 소자(72)를 구비한 경우에 비하면, 각 전류 경로에 흐르는 전류의 피크 및 평균은, 전류 경로수에 응하여 작아진다. 또한, 부하(9)측부터 전원(1)측으로 역류하려고 하는 전류도 작아지게 된다. 이 때문에, 각 전류용 정류 소자(72)의 전류 용량을 작게 할 수 있다. 전류 용량을 작게 함으로써, 전류용 정류 소자(72)로서 많은 소자를 채용할 수 있다. 또한, 비용의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 전류 경로를 복수 가짐에 의해, 예를 들면 어느 전류 경로에서의 전류용 정류 소자(72), 전류동작 회로(71)의 적어도 일방이 파손 등 하여 전류를 흘릴 수 없게 되었다고 하여도, 다른 전류 경로에 의해 전류를 흘릴 수 있기 때문에, 신뢰성을 높일 수 있다.
이상과 같이, 실시의 형태 1의 역류 방지 장치를 갖는 시스템에서는, 역류 방지 소자(5)와 병렬 접속한 전류 경로를 복수 갖도록 하였기 때문에, 각 전류 경로에 흐르는 전류를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 전류동작 회로(71)를 동시에 동작시킴으로써, 하나의 전류 경로에 흐르는 전류를 적게 할 수 있기 때문에, 전류 용량이 작은 소자 등을 전류 경로상에 배치할 수 있고, 비용 저감을 도모할 수 있다. 또한, 예를 들면 어느 전류 경로에서 소자 등이 고장난 경우에도, 전류장치(7)는, 다른 전류 경로로 전류동작을 계속할 수 있어서, 리커버리 전류 저감의 신뢰성을 높게할 수 있다.
실시의 형태 2.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면이다. 시스템 및 전력 변환 장치의 구성 등에 관해서는, 실시의 형태 1에서 도 1∼3에 의거하여 설명한 것과 마찬가지이다.
본 실시의 형태에서는, 제어 장치(100)는, 각 전류동작 회로(71)의 각 전류용 스위치(74)에서의 온 및 오프 하는 타이밍을 다른 전류구동 신호를 보내는 것으로 한다. 예를 들면, 도 6에서는, 승압 구동 신호의 온에 대해, 교대로 전류구동 신호를 온 시키도록 하고 있다. 따라서 각 전류용 스위치(74)는, 승압 구동 신호의 2회의 온에 대해, 1회 온 하게 된다. 따라서 동작 주기가 2배가 되고, 듀티는 1/2이 된다.
또한, 도 7에서는, 승압 구동 신호의 온에 대응해 각각 전류구동 신호를 온 시키도록 하고 있다. 따라서 각 전류용 스위치(74)는, 승압 구동 신호의 3회의 온에 대해, 1회 온 하게 된다.
이상과 같이, 복수의 전류 경로에서 전류동작이 동시에 행하여지는 것이 아니라, 각 전류 경로에서 전류동작이 행하여지게 된다. 각 전류 경로에서의 전류동작의 간격(동작 주기)이 파라수배(parallel connected line)로 길어지기 때문에, 전류 경로를 하나로 하여 전류용 정류 소자(72)를 구비한 경우에 비하면, 각 전류 경로에 흐르는 전류의 전류 실효치(평균)는, 전류 경로수에 응하여 작아진다. 또한, 소자의 편차 등에 의해, 전류가 흐르는 전류 경로에 치우침이 생기는 등, 전류 집중이 생기지 않는다.
실시의 형태 3.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면이다. 시스템 및 전력 변환 장치의 구성 등에 관해서는, 실시의 형태 1에서 도 1∼3에 의거하여 설명한 것과 마찬가지이다.
본 실시의 형태에서는, 제어 장치(100)는, 각 전류동작 회로(71)의 각 전류용 스위치(74)에서의 온 상태가 되는 시간이 다르도록 전류구동 신호를 보내는 것으로 한다. 이 때, 오프로 하는 타이밍은 개략 같게 되는 전류구동 신호를 보낸다.
각 전류동작 회로(71)의 각 전류용 스위치(74)에서 온 상태가 되는 시간이 다르도록 함으로써, 각 전류 경로에 흐르는 전류의 양이 다르다. 이 때문에, 전류장치(7)의 전류동작에 의해, 전류 경로에 흐르는 전류의 양을 조정할 수 있고, 전류 경로상의 소자 등의 손상 방지를 도모할 수 있다. 또한, 전류장치(7)에 흐르는 전류를 적게 하도록 하여 손실을 억제할 수 있다. 경우에 따라서는, 일부의 전류용 스위치(74)를 온 시키지 않아, 전류가 흐르는 전류 경로수를 줄이도록 하여도 좋다.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 역류 방지 소자(5)에 흐르는 전류와 전류동작과의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 10에서는, 도 3에 나타내는 3개의 전류 경로를 갖는 전류장치(7)의 경우에 관해 설명한다. 예를 들면, 역류 방지 소자(5)에 흐르는 전류가 클수록 리커버리 전류도 커진다. 그래서, 제어 장치(100)는 부하(9)측부터 전원(1)측에 흐르려고 하는 리커버리 전류의 크기를 판단한다. 여기서, 도 10에서는, 역류 방지 소자(5)를 흐르는 전류가 많을수록, 리커버리 전류가 커지는 것을 나타내고 있다.
여기서, 예를 들면, 전원(1)으로부터 전력 변환 장치에 흐르는 전류(전류 검출부(102)의 검출에 관한 전류), 리액터(3)를 흐르는 전류, 승압용 스위치 장치(4)를 흐르는 전류, 역류 방지 소자(5)를 흐르는 전류 또는 전력 변환 장치로부터 부하(9)에 흐르는 전류로부터 리커버리 전류의 크기를 판단할 수 있다. 이 때문에, 전류 검출 장치에 의해, 이들의 전류 중, 적어도 하나의 전류를 검출함으로써, 제어 장치(100)는 리커버리 전류의 크기를 판단할 수 있다. 또한, 예를 들면, 역류 방지 소자(5)의 양단에 인가되는 전압 또는 부하(9)에 인가하는 전압(부하 전압 검출부(101)의 검출에 관한 전압)으로부터 리커버리 전류의 크기를 판단할 수 있다. 이 때문에, 전압 검출 장치에 의해, 이들의 전압 중, 적어도 하나의 전압을 검출하도록 하여도 좋다. 또한, 예를 들면, 전원(1)으로부터 전력 변환 장치에 공급되는 전력 또는 전력 변환 장치로부터 부하(9)에 공급하는 전력으로부터 리커버리 전류의 크기를 판단할 수 있다. 이 때문에, 전력 검출 장치에 의해, 이들의 전력 중, 적어도 하나의 전력을 검출하도록 하여도 좋다. 어느 물리량에 의해서도 검출할 수 있기 때문에, 다른 용도의 검출과 공용할 수 있다.
제어 장치(100)는, 판단한 리커버리 전류의 크기에 의거하여, 전류동작에 의해 전류를 흘리는 전류 경로수를 결정한다. 그리고, 결정한 전류 경로수에 의거하여, 대응하는 전류동작 회로(71)에 전류구동 신호를 보내 전류동작을 행하게 하도록 한다. 이와 같이 하여, 전류 경로에 흐르는 전류를 억제할 수 있다. 예를 들면 리커버리 전류가 큰 경우에는, 실시의 형태 1 등과 동일한 효과를 이룬다. 또한, 리커버리 전류가 작은 경우에는, 전류동작에 관한 손실을 억제하고, 장치 전체의 저손실화를 도모할 수 있다.
실시의 형태 4.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 역류 방지 소자(5)와 병렬로 전류장치(7)를 접속한 경우의 한 예를 도시하는 도면이다. 시스템의 구성 등에 관해서는, 실시의 형태 1에서 도 1에 의거하여 설명한 것과 마찬가지이다. 본 실시의 형태는, 전류장치(7)의 구성이 도 2 및 도 3과는 다르고, 복수의 전류 경로에 관해, 변압기(73)의 1차측 권선, 전류용 스위치(74) 및 전류용 전원(75)을 공용하도록 한 것이다. 따라서 본 실시의 형태에서는, 전류장치(7)에서의 전류용 스위치(74)는 하나이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면이다. 본 실시의 형태에서는, 전류용 스위치(74)는 하나이기 때문에, 제어 장치(100)는, 하나의 전류구동 신호를 보내는 것만으로 좋다. 그리고, 변압기(73)에서의 각 2차측 권선에서 전압이 유기되는 타이밍이 같기 때문에, 실시의 형태 1의 경우와 마찬가지로, 전류동작에 의해 전류장치(7)측으로 흐르는 전류는 각 전류 경로로 분류하고, 전류 경로를 하나로 하여 전류용 정류 소자(72)를 구비한 경우에 비하면, 각 전류 경로에 흐르는 전류의 피크 및 평균은, 전류 경로수에 응하여 작아진다.
또한, 부하(9)측부터 전원(1)측으로 역류하려고 하는 전류도 작아지게 된다. 이 때문에, 각 전류용 정류 소자(72)의 전류 용량을 작게 할 수 있다. 전류 용량을 작게 함으로써, 전류용 정류 소자(72)로서 많은 소자를 채용할 수 있다. 또한, 비용의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 전류 경로를 복수 가짐에 의해, 예를 들면 어느 전류 경로에서의 전류용 정류 소자(72), 전류동작 회로(71)의 적어도 일방이 파손 등 하여 전류를 흘릴 수 없게 되었다고 하여도, 다른 전류 경로에 의해 전류를 흘릴 수 있기 때문에, 리커버리 전류 저감에 관한 신뢰성을 높일 수 있다.
이상과 같이, 실시의 형태 4의 전류장치(7)에서, 복수의 전류 경로에 관해, 변압기(73)의 1차측 권선, 전류용 스위치(74) 및 전류용 전원(75)을 공용하도록 하였기 때문에, 소자 수를 적게 함에 의한 비용 저감, 장치의 소형화 등을 도모할 수 있다.
실시의 형태 5.
도 15 및 도 16은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 역류 방지 소자(5)와 병렬로 전류장치(7)를 접속한 경우의 한 예를 도시하는 도면이다. 시스템의 구성 등에 관해서는, 실시의 형태 1에서 도 1에 의거하여 설명한 것과 마찬가지이다. 본 실시의 형태에서는, 전류장치(7)의 구성이 도 10 및 도 11과는 다르다. 복수의 전류 경로에 관해, 변압기(73)의 1차측 권선, 전류용 스위치(74) 및 전류용 전원(75)을 공용하고 있는 점에서는 실시의 형태 2와 마찬가지이다. 단, 본 실시의 형태에서는, 2개의 전류용 스위치(74)(74a 및 74b)와 2개의 전류용 전원(75)(75a 및 75b)을 갖고 있다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 전류장치(7)를 동작시키는 경우의 신호 및 전류 파형을 도시하는 도면이다. 여기서, 전류용 스위치(74a)를 온 한 경우와, 전류용 스위치(74b)를 온 한 경우에서는, 변압기(73)의 1차측 권선에 인가된 전압 방향(1차측 권선에 흐르는 전류의 방향)이 다르도록 한다. 그리고, 제어 장치(100)는, 전류용 스위치(74a)와 전류용 스위치(74b)를 교대로 온 시키는 전류구동 신호를 보낸다.
또한, 각 전류 경로에서 변압기(73)의 2차측 권선에 관해서는, 1차측 권선과 극성이 같은 것과 다른 것(역권(逆卷)으로 되어 있는 것)이 있다. 도 17에 관해서는, 2개의 전류 경로에서 2차측 권선은 서로 극성이 다르다. 따라서 전류장치(7)에서의 전류동작에 관해서는, 실시의 형태 2와 마찬가지로, 각 전류 경로에서 교대로 전류동작이 행하여진다. 또한, 도 17에 관해서는, 전류용 정류 소자(72a)를 갖는 전류 경로와 전류용 정류 소자(72c)를 갖는 전류 경로에서의 1차측 권선에 관해서는, 2차측 권선과 극성이 같다. 전류용 정류 소자(72b)를 갖는 전류 경로에서의 1차측 권선에 관해서는, 2차측 권선과 극성이 다르다. 따라서 전류장치(7)에서의 전류동작에 관해서는, 2개의 전류 경로와 하나의 전류 경로로 교대로 전류동작이 행하여진다.
도 19는 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 역류 방지 소자(5)에 흐르는 전류와 전류동작과의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 상술한 실시의 형태 3에서는, 제어 장치(100)는 리커버리 전류의 크기에 의거하여, 전류를 흘리는 전류 경로수를 결정하는 것에 대해 설명하였다.
예를 들면, 도 16에 도시하는 전류장치(7)에서는, 변압기(73)의 1차측 권선에 흐르는 전류의 방향에 의해, 전류가 흐르는 전류 경로의 수가 다르다(전류용 정류 소자(72b)를 갖는 전류 경로와, 전류용 정류 소자(72a)를 갖는 전류 경로 및 전류용 정류 소자(72c)를 갖는 전류 경로에 나누어진다). 그래서, 제어 장치(100)는, 예를 들면 리커버리 전류의 크기를 판단한다. 리커버리 전류가 작다고 판단하면, 전류용 정류 소자(72a)를 갖는 전류 경로로 전류를 흘리도록, 전류용 스위치(74a)를 개폐하는 전류구동 신호를 보낸다. 또한, 리커버리 전류가 크다고 판단하면, 전류용 정류 소자(72a 및 72c)를 갖는 전류 경로로 전류를 흘리도록, 전류용 스위치(74b)를 개폐하는 전류구동 신호를 보낸다.
이상과 같이, 실시의 형태 5의 전류장치(7)에서, 복수의 전류 경로에 관해, 변압기(73)의 1차측 권선, 전류용 스위치(74) 및 전류용 전원(75)을 공용하도록 하였기 때문에, 소자 수를 적게 함에 의한 비용 저감, 장치의 소형화 등을 도모할 수 있다. 또한, 복수의 전류 경로에 다른 타이밍에서 전류동작을 행하게 할 수 있다.
실시의 형태 6.
도 20은 본 발명의 실시의 형태 6에 관한 냉동 공기 조화 장치의 구성도이다. 본 실시의 형태에서는, 상술한 전력 변환 장치를 통하여 전력 공급을 행하는 냉동 공기 조화 장치에 관해 설명한다. 도 20의 냉동 공기 조화 장치는, 열원측 유닛(실외기)(300)과 부하측 유닛(실내기)(400)을 구비하고, 이들이 냉매 배관으로 연결되고, 주(主)가 되는 냉매 회로(이하, 주 냉매 회로라고 칭한다)를 구성하여 냉매를 순환시키고 있다. 냉매 배관 중, 기체의 냉매(가스 냉매)가 흐르는 배관을 가스 배관(500)으로 하고, 액체의 냉매(액 냉매. 기액 2상 냉매의 경우도 있다)가 흐르는 배관을 액 배관(600)이라고 한다.
열원측 유닛(300)은, 본 실시의 형태에서는, 압축기(301), 기름 분리기(302), 4방밸브(303), 열원측 열교환기(304), 열원측 팬(305), 어큐뮬레이터(306), 열원측 조임 장치(팽창 밸브)(307), 냉매 사이 열교환기(308), 바이패스 조임 장치(309) 및 열원측 제어 장치(310)의 각 장치(수단)로 구성한다.
압축기(301)는, 흡입한 냉매를 압축하여 토출한다. 여기서, 압축기(301)는, 운전 주파수를 임의로 변화시킴에 의해, 압축기(301)의 용량(단위시간당의 냉매를 송출하는 양)를 미세하게 변화시킬 수 있는 인버터 장치를 갖고 있는 것으로 한다. 여기서, 상술한 각 실시의 형태에서의 전력 변환 장치가, 압축기(301)(모터)를 구동시키는 전력을 공급하는 전원(1)과 부하(9)가 되는 인버터 장치를 갖는 압축기(301) 등과의 사이에 부착되어 있다. 여기서, 전력 변환 장치와 인버터 장치를 조합시킨 장치가 모터 구동 장치가 된다.
기름 분리기(302)는, 냉매에 섞여서 압축기(301)로부터 토출된 윤활유를 분리시키는 것이다. 분리된 윤활유는 압축기(301)로 되돌아온다. 4방밸브(303)는, 열원측 제어 장치(310)로부터의 지시에 의거하여 냉방 운전시와 난방 운전시에 따라 냉매의 흐름을 전환한다. 또한, 열원측 열교환기(304)는, 냉매와 공기(실외의 공기)와의 열교환을 행한다. 열원측 열교환기(304)는, 예를 들면, 난방 운전시에서는 증발기로서 기능하고, 열원측 조임 장치(307)를 통하여 유입한 저압의 냉매와 공기와의 열교환을 행하고, 냉매를 증발시켜, 기화시킨다. 또한, 냉방 운전시에서는 응축기로서 기능하여, 4방밸브(303)측부터 유입한 압축기(301)에서 압축된 냉매와 공기와의 열교환을 행하고, 냉매를 응축하여 액화시킨다. 열원측 열교환기(304)에는, 냉매와 공기와의 열교환을 효율적으로 행하기 위해, 열원측 팬(305)이 마련되어 있다. 열원측 팬(305)에 관해서도, 상술한 각 실시의 형태에 기재한 전력 변환 장치를 통하여 전력 공급을 행하여, 예를 들면 부하(9)가 갖는 인버터 장치에어서 팬 모터의 운전 주파수를 임의로 변화시켜서 팬의 회전 속도를 미세하게 변화시키도록 하여도 좋다.
냉매 사이 열교환기(308)는, 냉매 회로의 주가 되는 유로를 흐르는 냉매와, 그 유로로부터 분기되어 바이패스 조임 장치(309)(팽창 밸브)에 의해 유량 조정된 냉매와의 사이에서 열교환을 행한다. 냉매 사이 열교환기(308)는, 특히 냉방 운전시에 있어서 냉매를 과냉각할 필요가 있는 경우에, 냉매를 과냉각하여 부하측 유닛(400)에 공급하는 것이다. 바이패스 조임 장치(309)를 통하여 흐르는 액체는, 바이패스 배관을 통하여 어큐뮬레이터(306)로 되돌아온다. 어큐뮬레이터(306)는 예를 들면 액체의 잉여 냉매를 모아 두는 수단이다. 열원측 제어 장치(310)는, 예를 들면 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어진다. 열원측 제어 장치(310)는, 부하측 제어 장치(404)와 유선 또는 무선 통신할 수 있고, 예를 들면, 냉동 공기 조화 장치 내의 각종 검지 수단(센서)의 검지에 관한 데이터에 의거하여, 인버터 회로 제어에 의한 압축기(301)의 운전 주파수 제어 등, 냉동 공기 조화 장치에 관한 각 수단을 제어하여 냉동 공기 조화 장치 전체의 동작 제어를 행한다. 또한, 상술의 실시의 형태에서 설명한 제어 장치(100)가 행하는 처리를 열원측 제어 장치(310)가 행하도록 하여도 좋다.
한편, 부하측 유닛(400)은, 부하측 열교환기(401), 부하측 조임 장치(팽창 밸브)(402), 부하측 팬(403) 및 부하측 제어 장치(404)로 구성된다. 부하측 열교환기(401)는 냉매와 공기와의 열교환을 행한다. 부하측 열교환기(401)는, 예를 들면, 난방 운전시에서는 응축기로서 기능하여, 가스 배관(500)으로부터 유입한 냉매와 공기와의 열교환을 행하고, 냉매를 응축시켜 액화(또는 기액 2상화)시켜, 액 배관(600)측으로 유출시킨다. 한편, 냉방 운전시에서는 증발기로서 기능하여, 부하측 조임 장치(402)에 의해 저압 상태가 된 냉매와 공기와의 열교환을 행하여, 냉매에 공기의 열을 빼앗게 하여 증발시켜 기화시켜서, 가스 배관(500)측으로 유출시킨다. 또한, 부하측 유닛(400)에는, 냉매와의 열교환을 행하는 공기의 흐름을 조정하기 위한 부하측 팬(403)이 마련되어 있다. 이 부하측 팬(403)의 운전 속도는, 예를 들면 이용자의 설정에 의해 결정된다. 부하측 조임 장치(402)는, 개방도를 변화시킴으로써, 부하측 열교환기(401) 내에서의 냉매의 압력을 조정하기 위해 마련한다.
또한, 부하측 제어 장치(404)도 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어지고, 예를 들면 열원측 제어 장치(310)와 유선 또는 무선 통신할 수 있다. 열원측 제어 장치(310)로부터의 지시, 거주자 등으로부터의 지시에 의거하여, 예를 들면 실내가 소정의 온도가 되도록, 부하측 유닛(400)의 각 장치(수단)를 제어한다. 또한, 부하측 유닛(400)에 마련된 검지 수단의 검지에 관한 데이터를 포함하는 신호를 송신한다.
이상과 같이 실시의 형태 8의 냉동 공기 조화 장치에서는, 상술한 실시의 형태에서의 전력 변환 장치를 이용하여 압축기(301), 열원측 팬(305) 등에의 전력 공급을 행하도록 하였기 때문에, 고효율, 고신뢰성의 냉동 공기 조화 장치를 얻을 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
전술한 실시의 형태 8에서는, 본 발명에 관한 전력 변환 장치를 냉동 공기 조화 장치에 적용하는 경우에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정하는 것이 아니다. 본 발명에 관한 전력 변환 장치는, 히트 펌프 장치, 냉장고 등의 냉동 사이클(히트 펌프 사이클)을 이용하는 장치, 엘리베이터 등의 반송기기 등, 조명기 구(시스템), 하이브리드차, 태양광 발전의 파워 컨디셔너 등에도 적용할 수 있고, 같은 효과를 이룰 수 있다.
1 : 전원 3 : 리액터
4 : 승압용 스위치 장치 5 : 역류 방지 소자
6 : 초퍼 회로 7 : 전류장치
8 : 평활 장치 9 : 부하
70 : 전류동작 장치
71, 71a, 71b, 71c : 전류동작 회로
72, 72a, 72b, 72c : 전류용 정류 소자
73 : 변압기 74, 74a, 74b : 전류용 스위치
75, 75a, 75b : 전류용 전원 100 : 제어 장치
101 : 부하 전압 검출부 102 : 전류 검출부
103 : 전원 전압 검출부 300 : 열원측 유닛
301 : 압축기 302 : 기름 분리기
303 : 4방밸브 304 : 열원측 열교환기
305 : 열원측 팬 306 : 어큐뮬레이터
307 : 열원측 조임 장치 308 : 냉매 사이 열교환기
309 : 바이패스 조임 장치 310 : 열원측 제어 장치
400 : 부하측 유닛 401 : 부하측 열교환기
402 : 부하측 조임 장치 403 : 부하측 팬
404 : 부하측 제어 장치 500 : 가스 배관
600 : 액 배관

Claims (18)

  1. 전원과 부하와의 사이에 접속되고, 상기 부하측부터 상기 전원측으로의 전류의 역류를 방지하는 역류 방지 소자와,
    그 역류 방지 소자와 병렬 접속한 별도 경로가 되는 전류 경로로 전류를 흘리는 전류동작을 행하는 전류장치와,
    상기 전류장치에 상기 전류동작을 행하게 하는 제어 장치를 구비하고,
    복수의 상기 전류 경로를 갖고,
    상기 제어 장치는, 상기 전류장치에 의한, 복수의 상기 전류 경로에 대한 상기 전류동작을 같은 타이밍에서 시작시키는 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  2. 전원과 부하와의 사이에 접속되고, 상기 부하측부터 상기 전원측으로의 전류의 역류를 방지하는 역류 방지 소자와,
    그 역류 방지 소자와 병렬 접속한 별도 경로가 되는 전류 경로로 전류를 흘리는 전류동작을 행하는 전류장치와,
    상기 전류장치에 상기 전류동작을 행하게 하는 제어 장치를 구비하고,
    복수의 상기 전류 경로를 갖고,
    상기 제어 장치는, 상기 전류장치에 의한, 복수의 상기 전류 경로에 대한 상기 전류동작을 다른 타이밍에서 시작시키는 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 전류장치에 의한, 복수의 상기 전류 경로에 대한 상기 전류동작을 같은 타이밍에서 종료시키는 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 전류동작에 의해 상기 전류를 흘리는 상기 전류 경로의 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 부하측부터 상기 전원측으로 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출 장치를 또한 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 전류 검출 장치가 검출하는 전류의 크기에 의거하여, 상기 전류 경로의 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전류장치는,
    상기 전류 경로를 흐르는 전류를 정류하는 전류용 정류 소자와,
    1차측 권선에 관한 전압에 의거한 전압을 상기 전류 경로상의 2차측 권선에 인가시켜, 상기 전류동작을 행하는 변압기와,
    전류용 전원과 전류용 스위치를 갖고서 상기 변압기의 1차측 권선과 접속하고, 상기 전류용 스위치의 개폐에 의해, 상기 전류용 전원으로부터 상기 변압기의 1차측 권선에 흐르는 여자 전류를 제어하는 변압기 구동 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    적어도 상기 전류용 스위치, 상기 변압기 및 상기 전류용 정류 소자를 상기 전류 경로와 동수(同數)로 하는 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    적어도 상기 전류용 스위치, 상기 변압기의 상기 2차측 권선 및 상기 전류용 정류 소자를 상기 전류 경로와 동수로 하고,
    상기 변압기의 상기 1차측 권선을 공용으로 하는 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 1차측 권선과 극성이 다른 상기 2차측 권선을 적어도 하나 가지며, 상기 1차측 권선에 흘리는 전류 방향을 변화시켜서, 복수의 상기 전류 경로에 대한 상기 전류동작을 다른 타이밍에서 시작시키는 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 전류용 정류 소자는, 와이드 밴드 갭 반도체를 이용한 소자인 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 와이드 밴드 갭 반도체는, 탄화규소, 질화갈륨계 재료 또는 다이아몬드를 재료로 하는 것을 특징으로 하는 역류 방지 장치.
  12. 출력 전압을 평활하는 평활 장치와,
    그 평활 장치보다 전원측에 배치되고, 스위치의 개폐에 의해 상기 전원을 단락시키는 스위치 장치와,
    그 스위치 장치보다 상기 전원측에 배치된 리액터와,
    부하측부터의 전류의 역류를 방지하는 제1항 또는 제2항에 기재된 역류 방지 장치와,
    그 역류 방지 장치의 전류동작의 제어와 상기 스위치 장치의 스위치 개폐를 제어한 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 전원으로부터 흐르는 전류, 상기 리액터를 흐르는 전류, 상기 스위치 장치를 흐르는 전류, 상기 역류 방지 소자를 흐르는 전류 및 부하에 흐르는 전류 중, 적어도 하나의 전류를 검출하는 전류 검출 장치를 또한 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 전류 검출 장치의 검출에 관한 전류에 의거하여 상기 부하측부터 상기 전원측으로 흐르는 전류의 크기를 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 역류 방지 소자에 관한 전압 및 부하에 인가하는 전압 중, 적어도 하나의 전압을 검출하는 전압 검출 장치를 또한 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 전압 검출 장치의 검출에 관한 전압에 의거하여 상기 부하측부터 상기 전원측으로 흐르는 전류의 크기를 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 전원으로부터 공급되는 전력 및 상기 부하에 공급하는 전력 중, 적어도 1의 전력을 검출하는 전력 검출 장치를 또한 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 전력 검출 장치의 검출에 관한 전력에 의거하여 상기 부하측부터 상기 전원측으로 흐르는 전류의 크기를 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  16. 제 12항에 기재된 전력 변환 장치와,
    그 전력 변환 장치가 공급하는 전력을 교류 전력으로 변환한 인버터 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
  17. 제 16항에 기재된 모터 구동 장치를, 압축기 또는 송풍기의 적어도 일방을 구동하기 위해 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 공기 조화 장치.
  18. 삭제
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