TW421906B - Electric power unit - Google Patents
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Description
A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印數 Λ. ------Β7__ 五、’發明說明(1 ) 本發明所屬之技術分野: , 本發明係有關具有將交流電源變換為直流電壓之電容 器輸入型整流電路之電源裝置,尤其,有關經變換控制之 •冰箱等的電源裝置。 習知技藝: 近年來,在冰箱及冷氣機等之冷凍系統上的變換器, 及交換開關電源等’已廣泛使用將交流變換為直流之電容 器輸入型整流電路。但是,在電容器輸入型整流電路上, 由於其電流波形非為正弦波,而含有多數高諧波(尤其是 基本波成份之奇數次高諧波成份)之故,乃會產生種種之 障礙。因之,欲減少該高諧波電流之技術,現在正積極進 行開發,而其技術之一為被動(無源)渡波器(passive fHter) 。其一般係使用電感器予以平滑電流波形,而抑制高諧波 者。但是,僅以電感器而欲獲得充份之高諧波抑制效果, 即,需要甚大電感量之電感器。因此,乃提案以補助裝置 予以抑制高諧波之方法。例如,在特開平7-2745 15號公報 等記載有效抑制高諧波之方法。 本發明之前提之基本技術及其課題: % 欲予以理解本發明之特徵’乃參照第19圖及第20圖說 明使用習知的抑制高諧波之方法的電源裝置。第19圖係表 示¥知的電源裝置例之電路圖β在第19圖,電源裝置丨〇〇 係由,例如,在一般家庭上的l〇〇[V]50[Hz]之商用電源之 交流電源101,欲整流該交流電源1〇1之橋式整流電路1〇2 、第1電感器103、二極髏104、第2電感器1〇5、電容器1〇6 本·紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4规格(21〇 x 297公蹵) {誘先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -SJ_ -線_ ^19 0^6 ri« A7 ___ B7 五、發明說明(2 ) 、以及濾波電容器107,所構成*橋式整流電路102係以4 個二極體D101、D102、D103、D104,並依橋型連接而形 成之。 第1電感器103,其一端連接在橋式整流電路102之+ 輸出端,而他端就連接在二極艎104之陽極。第2電感器1〇5 ’其一端連接在橋式整流電路102之(+ )輸出端,而他端 即連接在電容器106之一端。二極體104之陰極與電容器106 之他端相互連接,並連接於濾波電容器107之一端。濾波 電容器107之他端,即連接在橋式整流電路102之(一)輪出 端,而在濾波電容器107之兩端,即,連接電琢裝置1〇〇之 負載108 » 其次,說明本電源裝置100之動作。第20圖為於第19 圊所示之電源裝置100的各部門,於電源半週期之波形圖 。首先,從交流電源101來的輸入電壓Vin,如第20圖所示 ,為正弦波•又,流過第1電感器103之電流1101,使至瀘 波電容器107的充電電流,在第1電感器103,成為經平滑( 鈍化)之波形。又’流通第2電感器105之電流1102,即, 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 ·<請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成為以第2電威器105與電容器106之諧振頻率而振動之波 形。由於此,輸入電流(Iin)就成為1101與1102之和,為如 第20圖所示之波形。如是,輸入電源波形就更平滑,而電 流峰值亦降低,因之,乃矩抑制高諧波。 _ 但是,以如是之習知構成,有下列之問題存在·如前 、 述,習知例之場合,由於流通使用第2電感器105與電容器 106之諧振,而補完高諧波之電流之故’其諧振頻率需要 本紙張尺度適用争國國家標準(CNS)A4蜆格(210 X 297公釐) A7 B7 經 濟 部_ 智 慧 財- 產 局 貝. 工 消 t 合 作 社 印 製 五、.發明說明( 設定為電源頻率之約3倍。即,電源之頻率為5〇[Hz]之場 合,即’諧振頻率需要約150[Hz]。例如,電容器1〇6之容 量設為100[#F]時,即,第2電感器105需要約l〇[mH]。如 是,於習知例,為抑制高諧波而需要非常大電感量之第2 電感器105及電容器106。又,第1電感器1〇3務必使用能對 應於高負載時之大電流的大電流容量之產品,乃使電源裝 置變成非常大,並且,成本亦將大幅度上昇之問題存在》 本發明係欲解決如上述之問題者,乃使用更小型之零 組件,而能獲得充份之高諧波抑制效果,並且,以小型而 成本廉偾之電源裝置的提供,為目的。 本發明之裝置: 本發明之電源裝置,係對負載作電源之供給的電源裝 置*而其以交流電源、以該交流電源作為輸入電源,並將 二極體連接為橋型,而所形成之橋式整流電路、對該橋式 整流電路之輪出,以並聯連接之補助電容器、橋式整流電 路之一方的輸出端與負載之間,連接成欲使負載電流以順 方向流通之電感器與二極體的串聯電路、以及對負載而以 並聯連接之濾波電容器,為其構成。如是,在橋式整流電 路之輸出端設置小容量之補助電容器*使對濾波電容器開 私充電之前,對補助電容器之充電電流會流通,而將流通 於該補助電容器之充電之流,作為補充電流而予以流通者 〇 " 又,本發明之電源裝置,係對負載供給電源之電源裝 置,乃由交流電源、以該交流電源作為輸入電源,而將二 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4坭格(210 X 297公« ) II - 1 — — — —— * I 1 1 l· I I I ·1!111111 (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 421 90 β A/ B7 五、發明說明(4 ) 極體連接為橋型所形成之橋式整流電路、在該橋式整流電 路之一方的輸出端上連接其一端之補助電感器、在該補助 電感器之他端與橋式整流電路之他方的輸出端上所連接之 補助電容器、在補助電感器之他端舆負載之間,連接成欲 使負載電流以順方向流通之電感器與二極馥之串聯電路、 以及與負載以並聯連接之濾波電容器,所構成。如是,在 橋式整流電路與補助電容器之間,予以連接小容量之補助 電感器,而將對補助電容器之充電上昇,並以補助電感器 予以平滑(鈍化)者。 經濟部智慧財產局具工消f合作社印製 * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,本發明之電源裝置,為供給電源予負載之電源裝 置,係以交流電源、以該交流電源作為輸入電琢,而將二 極體連接為橋型所形成之橋式整流電路、在該橋式整流電 路之一方的輸出端,連接其一端的附加中間分接頭之電威 器,連接在該電威器之中間分接頭與上述橋式整流電路之 他方的輸出端之補助電容器’在電感器之他端舆負載之間 ,連接成使負載電流以順方向流通之二極饉、以及以並聯 連接在負載之濾波電容器,為其構成者•如是,由於將電 感器作成附加中問分接頭之電感器,即,於維持原有之高 諳波抑制效果之下,能削減其零組件數目。 又,本發明之電渌裝置,為供給電源予負載之電滹裝 置,係由交流電泺,以該交流電泺作為輪入電沐,而將二 極艘連接為橋型而所形成之橋式整流電路、將該橋式整流 電路之一方的輪出與負載’連接為順方向之第1二極艘、 其一端連接在橋式整流電路之一方的電威器、將該電感器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公茇) A7 B7 Γ_Γ 經濟部-智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明( 之他端與負載,連接為順方向之第2二極體、以及電感器 之他端與橋式整流電路之他方的輸出端所連接之濾波電容 器,所構成者。如是,乃將從橋式整流電路來的輪出,以 濾波電容器之充電,與直接供給予負載之2系統之電路, 予以構成,而在輸入電源電壓之峰值時,不經由濾波電容 器,而直接從第1二極體予以供給電源》 又,本發明之電源裝置,係對負載供給電源之電源裝 置,其乃由交流電泺、以該交流電源作為輸入電源、將二 極體連接為橋型所形成之橋式整流電路、連接在該橋式整 流電路之一方的輸出與負荷之電感器、其一端連接在該電 感器之負載側,並連接成為負載電流以順方向流通之電壓 降裝置及第1二極體之串聯電路、將該串聯電路之輸出與 負載連接成為順方向之第2二極體、以及連接在串聯電路 之輸出及橋式整流電路之他方的輸出之濾波電容器,所構 成者。如是,將從橋式整流電路來的輪出,以濾波電容器 之充電、與直接供給予負載之2系統之電路之外,再加以 將至濾波電容器之充電電壓,予以降低之電壓降裝置,予 以構成,乃在電源電壓之峰值附近,即,不必經由濾波電 容器,就能將從電感器來的輸出,直接供給予負載,而予 苡抑制於濾波電容器於充電時的高諧波。 具體而言,上述電感器為容量可變之電感器,並再備 有進行該電感器之容量的可變控制之容量控制裝置者。如 是,可因應流通於電感器之電流變化,及電感器之使用環 境等之變化,而變成電感器之容量。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公芨) -----1 f ------裝 ----^1!訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 經濟部智慧財產局工消費合作社印製 42t9°6 A7 _ B7 五、發明說明(6 ) 又,具艟而言,上述電感器係由流通負載電流之第1 電感器、及以並聯連接在該第1電感器而將負載電流予以 傍路之第2電感器所成,而上述容量控制裝置,乃由控制 該第2電感器對第1電感器之並聯連接之切換裝置,及進行 該切換裝置之交換控制的交換控制裝置,所成者。如是, 控制第2電感器對第1電感器之並聯連接,而使第1電感器 之溫度不達到所定之溫度》 具體而言,上述交換控制裝置備有欲檢出外氣溫度之 外氣溫度檢出裝置*當以該外氣溫度檢出裝置所檢出之外 氣溫度為所定值以上時,乃將第2電感器並聯連接在第1電 感器,而進行切換裝置之交換控制者。如是,當外氣溫度 為所定值以上時,即,對第1電感器予以並聯連接第2電感 器,而予以增加電感器之電流容量》又,外氣溫度為所定 直未滿之場合,即,切斷第2電感器對第1電感器之連接, 而予以減少電感器之電流容量。 在具體上,上述交換控制裝置乃具僙欲檢出負載電流 之負載電流檢出裝置。當以該負載電流檢出裝置所檢出之 負載電流為所定值以上時,即,進行切換裝置之交換控制 ,而將第2電感器並聯連接在第1電感器者。如是,當負載 電流為所定值以上時,將第2電感器並聯連接在第1電感器 ,而使電感器之電流容量增加。又,負載電流為所定值未 滿之場合,即,切斷第2電感器時對第1黨感器之連接,而 ' 減少電感器之電流容量。 在具體上,上述交換控制裝置乃具備欲檢出第1電感 本紙張尺度適用尹國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 10 ·(锖先閲讀背面之;i意事項再填寫本頁) -> 裝,·----r---訂---
-------線C 經 濟 部- 智 慧 財- 產 局 貝. 工 消 费 合 作 社 印 製 A7 B7 五\發明說明(7 ) 器之溫度的電感器溫度檢出裝置》當以該電感器溫度檢出 裝置’所檢出之第1電感器之溫度為所定值以上時,即, 進行切換裝置之交換控制’而將第2電感器並聯連接在第1 -電感器者。如是’當第1電感器之溫度為所定值以上時, 乃將第2電感器並聯連接在第1電感器,而將電感器之電流 容量予以增加。又,第1電感器之溫度為未滿所定值之場 合,即’切斷第2電感器對第1電感器之連接,而減少電感 器之電流容量。 例如,上述負載為變換器以及以該變換器而作轉數控 制之馬達。上述交換控制裝置係進行該變換器之控制,而 作馬達之轉數控制。當該馬達之轉數為所定值以上時,即 ,將第2電威器並聯連接在第1電感器,而作切換裝置之交 換控制者。如是,當馬達之轉數為所定值以上時,乃將第 2電感器並聯連接在第1電感器,以增加電感器之電流容量 。若馬達之轉數為未滿所定值時,就切斷第2電感器對第1 電感器之連接,以減少電感器之電流容量。 例如,上述馬達為電冰箱之壓缩機。上述交換控制裝 置具備,欲檢出電冰箱内之溫度的冰箱内溫度檢出裝置, 及欲設定電冰箱内溫度之冰箱内溫度設定裝置》其因應以 永箱内溫度檢出裝置所檢出之冰箱内溫度,與以冰箱内溫 度設定裝置所設定之設定溫度的溫度差,而經由變換器作 壓縮機的轉數控制。當壓縮機之轉數為所定值以上時,即 ,進行切換裝置之交換控制,而將第2電感器並聯連接在 第1電感器者。如是,當電冰箱之壓縮機的轉數為所定值 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4规格(210 * 297公釐) 11 -------------裝-----„----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智毪財產局員工消费合作社印製 421 90 6 Α7 __Β7 五、發明說明(8 ) 以上時’就將第2電感器並聯連接在第1電感器,以增加電 感器之電流容量。若電冰箱的壓縮機之轉數為未滿所定值 時’即’切斷第2電感器對第1電感器之連接,以減少電感 器之電流容量》 實施例: 以下,參照圖面說明本發明之實施例。 (第1實施例): 第1圖係表示本發明第1實的電源裝置之電路圖。在第 1圖’電源裝置9,係由例如為在一般家庭的100[V]50[Hz] 之商用電源之交流電濂I、將該交流電源1予以整流之橋式 整流電路2、補助電容器3、電感器4、二極艘5、及濾波電 容器6,所構成。橋式整流電路2乃以4個二極體Dl,D2, D3 ’ D4連接為橋型而形成之》補助電容器3,其一端連接 在橋式整流電路2之(+)輸出端,而他端即連接在(一)輸出 端。電感器4之一端連接在橋式整流電路2之(+ )輪出端, 而他端即連接於二極體5之陽極。濾波電容器6之一端連接 在二極艘5之陰極,而他端即連接在橋式整流電路2之(一) 端子上》負載7就連接在濾波電容器6之兩端。 對於以如是所構成之電泺裝置9,以第1圏及第2圖說 明其動作•第2圈為在第1圃所示之電泺裝里9的各部份, 於電源半週期之波形圈。首先,從交流電泺I來之輸入電 壓(Vin),如第2圖所示為正弦波*又,流通電感器4之電 流II,使對濾波電容器6之充電電流,以電感器4予以成為 平滑(鈍化)之波形。流通補助電容器3之電流12,於輸入 本紙張尺度適用t國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公* ) 12 -------------\ 裝 ^----:----訂------- 乂請先W讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟I智慧財產局貝工消费合作社印¾ A7 •__B7 __ 五、黄明說明(9 ) 電壓(Vin)比補助電容器3之兩端電壓為高時,就開始充電 _ ,而由電感器4對濾波電容器6進行充電時’即’充電在補 助電容器3之電荷就被拉去。即,電流η流完之後’補助 '電容器3之兩端電壓就成為相當低之電壓。由於此,於其 次週期之電流之開始流通,乃比通常之充電時,相當快開 始。因此,輸入電流Iin乃成為II與12之和’並成為第2圊 所示之波形。 如是,輸入電流Πη波形之幅度就比通常時為宽闊, 並且電流峰值亦較低之故,乃能抑制高諧波。如以高諧波 之次數予以說明,即,比通常之波形減少3次與5次之成份 ,而由於電流之上昇成為急峻之故,9次以後之高諧波成 份將增加若干。但是,由於對高諧波之影饗最大之3次與5 次之成份,有顯著之減少,因此,對高諳波電流之抑制, 乃成為有效。又,該各次數之高諧波成份,依補助電容器 3之容量值,可作微調整。例如,將補助電容器3之容董予 '以增大,即,3次、5次之成份就更減少,惟,9次以後之 高諧波成份就更增加。由於此,依補助電容器3之容量值 p調整,而能作最適宜之高諧波抑制。 又,補助電容器3之容量值,比濾波電容器6(通常為 k百/ZF至數千juF),約為其1/1〇〇(數yF)的相當小之數 值者即可。於實際之實驗上,對於390[pF]之濾波電容器 6之容量’補助電容器3之容量為lfjuF],就能獲得充份之 高諧波抑制效果(對於高次數亦無問題)。 又’在本第1實施例’將電感器4與二極體5予以置換 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐〉 -------------裝---11·----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 13 42190 6 -4 A7 B7 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 五、發明說明(10) 亦可以。如是構成之場合,乃將二極體5之陽極連接在橋 式整流電路2之(+ )輸出端,而將電感器4連接在二極體5 之陰極及負載7之一端之間。 如是’於本第1實施例之電源裝置,在橋式整流電路2 之輪出端設置小容量之補助電容器3,而將流通該補助電 容器3之充電電流’作為補完電流予以流通之構成。由於 此’乃比使用通常之被動(無泺)濾波器,作為高諧波抑制 方法(僅電感器)之電源裝置,僅以追加補助電容器3及二 極體5之小型且廉償之零組件,即,能實現有效之高諧波 抑制’同時’亦能作零組件之小型化及低成本化,並能提 供小型且廉價之電源裝置。 (第2實施例): 第3圖係表示本發明第2實施例之電源裝置的電路圖。 在第3圖’若與第1圖同一構成者,即,附加同一編號,而 於此就省略其說明,而僅說明與第1圈相異之處•在第3圖 ,其舆第1圖相異之處為,在第1圖之橋式整流電路2之(+ ) 輸出端、舆補助電容器3及電感器4之連接部之間,追加補 助電感器10,並且,將第1圖之電源裝置9,改為電源裝置 12 » 在第3圖,電泺裝置12係由交流電源1、橋式整流電路 2、補助電容器3、電感器4、二極艘5、濾波電容器6、以 及補助電感器10,所構成。補助電感器係速接在橋式 整流電路2之(+ )输出端,與補助電容器3及電戚器4之連 接部之間。 本紙張尺度適用中國國家標举(CNS)A4規格(210 X 297公« ) 14 ------1-------^ ^ -1 ί Ϊ l·--— 訂--------I ·(請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) A7 -:_______B7_____ 五、.發明說明(11 ) 對於如上述所構成之電源裝置12,乃使用第3圖及第4 .圖說明其動作。第4圖為以第3圖所示之電源裝置12,其各 部份於電源半逦期之波形圖e首先,從交流電源1來的輸 ' 入電壓(Vin),如第4圖所示為正弦波。又,流通電感器4 之電流13,使對濾波電容器6之充電電流,於電威器4予以 成為平滑之波形。流通補助電容器3之電流14,於輸入電 _ 壓〇^11)比補助電容器3之兩端電壓為高之時,開始充電, 但’以補助電感器10乃使其上昇予以平滑β其他端之動作 在基本上,舆第1實施例同樣,是故,詳細說明予以省略 因此,輸入電流(Iin)成為13與14之和,並成為如第4 圖所示之波形。在第4圖,尤其,流通於補助電容器3之電 流14之上昇的波形,能以補助電感器10予以平滑之故,乃 能予以減少在第1實施例上所增加之9次以後的高諧波成份 。補助電感器10之容量,約為電感器4之容量的1/10就可 以,例如’電感器4之容量為40[raH]時,補助電感器1〇之 容量,以約2[mHl就可獲得充分之效果。 , 在本第2實施例’將電感器4與二極體5予以置換亦可 以’以如是構成之場合’在補助電感器1〇與補助電容器3 i連接部’連接二極趙5之陽極,而在二極艘5之陰極舆負 載7之一端之間,連接電感器4 » -如是,在本第2實施例之電源裝置,係在橋式整流電 路2與補助電容器3之間’予以連接小容量之補助電感器1〇 之構成。由於此’僅以追加小容量之補助電感器1〇的小型 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------裝---I l·---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 15 A21 90 6 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 五、發明說明(12 ) 且廉價之零組件,可使高諧波抑制效果更高,並能提供小 型而廉價之電源裝置。 (第3實施例): 第5圖係表示本發明第3實施例的電泺裝置之電路圈。 在第5圈,若與第1圖為同一構成者,即附加同一編號,並 於此就省略其說明,而僅說明與第1圖之相異處《在第5圖 之與第1圖的相異處為,將第1闽之電感器4置換為附加中 間分接頭之電感器15,而將補助電容器3連接在附加中間 分接頭電威器15之中間分接頭,與橋式整流電路2之(一) 輸出之間,並將第1明之電源裝置1予以改為電源裝置17。 在第5圊’電泺裝置17係由交流電源1、橋式整流電路 2、補助電容器3、二極體5、濾波電容器6、及附加中間分 接頭電感器15,所構成》附加中間分接頭電感器15,其一 端連接在橋式整流電路2之(+)端子,而他端即連接在二 極體5之陽極,又,附加中間分接頭電感器15之中間分接 頭,乃連接在補助電容器3之一端。於此,對附加中間分 接頭電感器15之中間分接頭之位置,乃設定為從中間分接 頭對橋式整流電路2側之端子的電感董,比從中間分接頭 對二極體5側之端子的電感董,為十分之小。 如上述所構成之電源裝置17之動作,因與第2實施例 之電源裝置12之動作同樣,乃省略其說明。如是,在第3 實施例之電源裝置,由於將電感器搆成為附加中間分接頭 電感器15,因之,對於高諧波電流,乃具有與第2實施例 同樣之高抑制效果之下,能予削減補助電感器10,而更能 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4规格(210 * 297公« ) ------------裝··----„— ~~'訂---------I (锖先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 16 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五 '發明說明(I3) 提供小型並廉價之電源裝置。 (第4實施例): 第6圖係表示本發明第4實施例之電源裝置的電路圊。 在第6圖’若與第1圖為同一構成者即附加同一編號,並省 略其說明。在第6圖’電源裝置25係由交流電源1、橋式整 流電路2、電感器4、濾波電容器6、第1二極體20、及第2 ^ 二極體21 ’所構成。電感器4係連接在橋式整流電路2之( ' +)輸出端’與濾波電容器6之一端之間,而濾波電容器6 之他端,就連接在橋式整流電路2之(一)輸出端。第1二極 趙20’其陽極連接在橋式整流電路2之(+)輸出端,而陰 極即連接在第2二極體21之陰極、及負載7之一端。第2二 極體21,其陽極連接在電感器4與濾波電容器6之連接部。 對於如上述所構成之電源裝置25,以第6圖及第7囷說 明其動作。第7圖係在第6圚所示之電源ι裝置25之各部份, 於電源半週期之波形圖。首先’交流電源i的輪入電壓(Vin) 如第7圖所示為正弦波。又,流通電感器4之電流15,乃以 電感器4使對濾波電容器6之充電電流成為平滑之波形a又 ’流通第1二極饉20之電流16,當輪入電壓(Vin)比濾波電 容器6之兩端電壓為高之時,並非從濾波電容器6供給電力 至負載7’而係經由第1二極體20,直接供給至負載7。若 輸入電壓(Vin)比濾波電容器6之兩端電壓為低時,經由第 2二極艘21,而從遽波電容器6供給電力至負載7。 由於此,輸入電流(Iin)成為15與16之和,並成為如第 7围所示之波形。在第7圖’於高輸入電壓(vjn)之區間, 本紙張尺度適用争國國家標準(CNS)A4規格(210x 297公釐) ----------------1 l·--------I--* <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 17 S: 90S」爾 A7 B7 娌濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明(14 ) 由於作成不通過濾波電容器6,而直接對負載7供給電力, 因此’對濾波電容器6之充電電壓就降低,而使充電電流 之導通區間擴展,並且峰值電流亦下降之故,高諧波抑制 效果就提高。 如是,於本第4實施例之電源裝置,係追加第1二極艘 20及第2二極體21之2個二極體,而將從橋式整流電路2之 輸出,構成為對濾波電容器6之充電,及對負載7直接供給 電力之2系統的電路,由於此,高諧波抑制效果提高,而 能提供小型且廉償之電源裝置。 (第5實施例): 第8圖係表示本發明第5實施例之電源裝董的電路圈。 在第8圈上,與第1圖為同一構成者即附加同一符號,並省 略其說明》 在第8®,電源裝置35係由交流電源1、橋式整流電路 2、電感器4、濾波電容器6、電魘降裝置30、第1二極«31 、以及第2二極想21所構成。電壓降裝置30,例如,以電 阻器亦可以,或將二極艟以串聯連接等,予以降低電壓者 就可以。電感器4,其一端連接在橋式整流電路2之(+)輸 出端,而他端就連接在電壓降裝置30之一端與負載7之一 端。電壓降裝置30之他端就接在第1二極體31之陽極,而 第1二極體31之陰極就連接在濾波電容器6之一端及第2二 極體21之陽極。第2二極濮21之陰極即連接在電感器4與負 載7之連接部。濾波電容器6之他端,就連接在橋式整流電 路2之(_)輸出端。 本紙張尺度適用+國國家標準(CNS)A4規烙(210 X 297公釐) 1 — — — — — — — —(^.''1 f 卜 1 — 訂 _| I------^ - <請先明請背面之注意事項再填寫本頁) 18 經濟部^-慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明(15 對於如上述所構成之電源裝置35,以第8圖及第9圊說 明其動作。第9圖為在第8圖所示之電源裝置35的各部份, 於電源半週期之波形圖。首先,交流電源1之輸入電壓(Vin) 如第9圖所示為正弦波。又,流通電壓降裝置3〇之電流17 ’使對濾波電容器6之充電電流,以電感器4及電壓降裝置 3〇予以成為平滑之波形。又,被傍路之電流is,當輸入電 壓(Vin)比濾波電容器6之兩端電壓為高之時,即,並非從 濾波電容器6供給電力,而直接從電感器4經傍路而供給電 力。若輸入電壓(Vin)比濾波電容器6之兩端電壓為低時, 即,從濾波電容器6通過第2二極體,對負載7供給供給電 力。 由於此’輸入電流(Iin)乃成為17與18之和,並成為如 第9圖所示之波形。在第9圖,在高輸入電壓(vin)之區間 ’由於使其不通過濾波電容器6,而直接供給電力予負載7 之故,乃對濾波電容器6之充電電壓就下降,而使充電電 流之導通區間加寬,並且峰值電流亦降低,因此,高諧波 抑制效果就提高。 如是’在本第5實施例之電源裝置,係追加電壓降裝 置30及第1二極想31,而將從橋式整流電路2之輸出,以濾 波電容器6之充電,與對負載7直接供給電力之2系統的電 路之外,再加欲降低對濾波電容器6之充電電壓的電壓降 裝-置30’予以構成之。因此,在電源電壓之峰值附近,即 ,不經由滤波電容器6,而能直接供給電力,並能抑制濾 波電容器6於充電時之高諧波之故,其高諧波抑制效果提 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) ---------- ----裝·----„---—訂--------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 19 ^21908 A7 ___B7___ 五、發明說明(16 ) 高,並能提供小型且廉價之電源裝置》 (第6實施例): 從上述第1實施例至第5實施例,由於將電感器之容量 定為一定值之故,依負載7之狀態,其負載電流將會增加 ,而電感器之溫度將上昇,因此,有必要使用電流容量較 大之電感器β由於此,乃因應負載7之狀態而改變電感器 之容量,或改變電感器之電流容量亦可,而以如是構成者 作為本發明之第6實施例。在本第6實施例,乃以第1實施 例上之電源裝萱之構成為例予以說明,而從第2實施例至 第5賁施例上之各電源裝置之構成之場合,由於同樣乃省 略其說明。又’在第6實施例,負載7為變換器及依該變換 器予以控制轉數之馬達,例如,以電冰箱之壓缩機之場合 為例,予以說明之》 第10圖係表示本發明第6實施例上之電猓裝置之電路 圖。在第10圈,其與第1圖為同一構成者即附加同一符號 ,因之,於此將省略其說明*在第10圖之電源裝置40乃以 交流電源1、橋式整流電路2、補助電容器3、電感器電路41 、二極«5、以及濾波電容器6,所構成。電感器電路41係 以負載電流所流通之第1電感器42、並聨連接於第1電感器 42而予傍路負載電流之第2電威器43、以及將該第2電感器 43對第1電感器42作並聯連接之切換裝置44,所形成之。 又,變換器45及依該變換器45予以控制轉數之廑缩機46, 乃作為第1圖之負載7,而變換器45就依照從控制裝置47所 輸入而要指令麈缩機46之轉數之控制信號,進行控制壓縮 本紙張尺度適用中囷國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------·Γ衣 * I— Hi …| 1-- I - —I 4 n n n ft 1 I I I • {請§讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作杜印製 20 經 濟 部 智· ,慧 財. 產 局 貝 i 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 五、-發明說明(Π ) 機46之轉數。 補助電容器3,其一端連接在橋式整流電路2之(+ )輸 出端’而他端即連接在(一)輸出端,又,二極體5之陽極 ’乃連接在橋式整流電路2之(+)輸出端*在電感器電路41 ’第1電感器42之一端與切換裝置44之一端相連接,而在 該連接部尚有連接二極體5之陰極。切換裝置44之他端連 接於第2電感器43之一端,而第1電感器42之他端與第2電 感器43之他端相連接,又,該連接部就連接在濾波電容器 6之一端。濾波電容器6之他端,連接在橋式整流電路2之( 一)輸出端’而在濾波電容器6之兩端,連接變換器45。變 換器45連接在壓縮機46之同時,亦連接在控制裝置47 ,而 控制裝置47,又分別連接在欲檢出電冰箱之内溫度之冰箱 内溫度度檢出裝置48、以及欲進行冰箱内溫度之設定的冰 箱内溫度設定裝置49。由於控制裝置47亦作切換裝置44上 之交換動作之控制,因此,嚴格而言,電源裝置40係含有 ^ 控制裝置47者。 於如上述之構成,若將切換裝置44予以ON時,第2電 声器43就並聯連接於第1電感器42,而切換裝置44為OFF 時’第2電感器43就從電路切離,而電感器電路41乃成僅 為第1電感器42。由於此,當切換裝置44為ON時,電感器 電路41之電感值L,若令第1電感器42之電感值為La、而 第2電感器43之電感值為Lb時,即,成為如下述式(1)。 L = LaXLb/(La + Lb) ............(1) 例如 ’ La 為 20[mH]、Lb為 10[mH]時,L為 6.7[mH],其值 本紙張尺度適用t國國家標準(CNS)A4規·格(210 297公釐) -------------裝----Γ---訂·---— II-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 21 A7
42l 90S B7___ 五、發明說明(18) 比切換裝置44為OFF,而使電感器電路41僅為第1電感器42 時之電感值為低β 另方面,切換裝置44為ON之時,電感電路41之電流 容量[Imax],設第1電感器42之電流容量為[Iamax]、而第2 電感器43之電流容量為[Ibmax]時,即,如下述式(2)。
Imax— Iamax+ Ibmax ............(2) 如是,當切換裝置44為ON之時,電感器電路41之電 流容量[Imax]為,第1電感器42之電流容量[Iamax]與第2電 感器43之電流容量[Ibmax]相加之數值。相對地,當切換 裝置44為OFF之時,電感器電路41之電流容量為,第1電 感器42之電流容量[Iamax]。其結果,當切換裝置44為ON 之時,電感器電路41之電感值L減少,而電流容量[Imax] 增加。當切換裝置44為OFF之時,電感器電路41之電感值 L增加,而使電感器電路41之電流容量[Imax]減少。 控制裝置47係因應以檢出電冰箱内溫度之冰箱内溫度 檢出裝置48所檢出之冰箱内溫度,與以作冰箱内溫度之設 定的冰箱内溫度設定裝置49所設定之設定溫度的溫度差· 而對變換器45指令壓縮機46之轉數。例如,冰箱内溫度與 設定溫度之差為5°C之時以3600[r/ m]、0〜5 °C之時以 3000[r/m]、-2 〜0°C 之時以 2400[r/m]、-2°C 以下之時以 0[r/m],而使壓縮機46動作,因之,控制裝置47乃對變 換器45送出轉數指令。當轉數指令為3600[r/m]時,控制 裝置47就使切換裝置44為ON,而其以外時,就將切換裝 置44為OFF〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------K裝訂--------_線「_ -(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 22 A7 -l ...___B7__五、.發明說明(19 ) 對於如上所構成之電冰箱的電源裝置之動作,使用第 10圊〜第12圖予以較為詳細說明。第丨丨圓為在第1〇圚所示 之電源裝置40之各部份,於電源半週期之波形圖β第12囷 為在第10圖所示之電源裝置及其週邊部份之動作例之流程 圖〇 1 ~經濟部铲慧財產局員工消费合作社印製 從交流電源1的輸入電壓(Vin)如第11圖所示。流通電 感器電路41之電流II ’對濾波電容器6之充電電流,以電 感器電路41予以成為平清波形。流通補助電容器3之電流12 ’當輸入電壓(Vin)比補助電容器3之兩端電壓為高之時, 就開始充電’而依電感器電路41對遽波電容器6進行充電 之時,經充電在補助電容器3之電荷將會被拉去。即,電 流Π流完之後’補助電容器3之兩端電壓將變成相當之低 電壓。由於此,於其次週期之電流的流動開始,乃比通常 之充電時,較早(快)開始。因之,輸入電流(Iin)乃成為電 流II與電流12之和,並成為第11圖所示之波形。 當以高轉數運轉電冰箱之壓縮機46之時,乃是冰箱内 溫度為高溫時之故,其冷卻負載較大,而流通在壓縮機46 之電流變成較大,是故,電流II亦成為較大。又,高諧波 成份之比率,於電流II愈大,即,愈小,而於實驗,當電 &器電路41之電感值L為10[mHI且電流II為1[A]之時,其 高諧波成份之比率為72%,而電流II為2[A]之時,為57% 〇 其次,使用第12圖說明第10圖之電源裝置及其週邊部 份之動作*在第12圖,控制裝置47 ’於步驟S1,乃從冰 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4現格(210 X 297公2 ) 23 --------I---------Γ I--訂----II —-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局—工消费合作社印製 42^SQ6 A7 ______B7_ 五、發明說明(20 ) 箱内溫度設定裝置49輸入設定溫度,於步驟S2,即,由 冰箱内溫度檢出裝置48所檢出之冰箱内溫度,予以輸入* 其次,控制裝置47,於步驟S3,乃計算所輸入之設定溫 度舆冰箱内溫度之溫度差、於步驟S4,即,決定欲運轉 之壓縮機46的轉數、於步驟S5,將在變換器45所決定之 轉數,作為轉數指令而予以送出《然後,控制裝置47,於 步驟S6,判斷所決定之轉數是否為3600[r/m]、若為3600[r /m](yes),即於步驟S7,將切換裝置44予以ON,並芎復 至步驟S1 »又,控制裝置47,於步驟S6,若未滿3600[r/ m](no)之時,即於步驟S8,將切換裝置44予以OFF,並回 復至步驟S1。 於此,例如,令第1電感器42之電感值La為10[mH], 電流容量[Iamax]為1[A],第2電感器43之電感值La為10[mH] 、電流容置[Ibmax]為1[A]時,即,當電流II增大,而於 高諧波成份減少之高負載時,電威器電路41之電感值L為 5[mH]、而電流容量[Imax]變爲2[A]、當電流II減少,而 高諧波成份增多之低負載時,電感器電路41之電感值L為 10[mH],而電流容量[Imax]成為1[A]。又,電流Π為2[A] 時之高諧波成份之比率,雖將電感器電路41之電感值L, 定為5[mH]亦約為69%,而與電感值L為10[mH],而電流II 為1[A]之時的72%之高諧波成份之比率,並無多大改變。 由此可知,若電流II增大時,而將電感器電路41之霓感值 · 予以降低亦無多大妨礙。 如是,於本第6實施例之電源裝置,其輸入電流(lin) 本紙張尺度適用_國國家標翠(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------Γ"-----r---訂---------線卜 請先时讀背面之注意事項再填寫本頁) 24 五 • 經濟部替慧財產局貝工消費合作社印製 A7 ^ ____B7___ 發明說明(21 ) 波形之幅度,比通常時較為寬廣,而電流峰值亦降低之故 ,乃能抑制高諧波。於電流II增大而高諧波成份減少之壓 縮機46的高轉數時,乃將電感器電路41之電感值L予以減 小,而將電流容量[Imax]予以增加之故,乃不需要使用電 流容量及電感值較大之電感器,因之,電感器電路41之直 流電阻亦將減少,是故,於壓縮機46之高轉數,而於電流 II較大時之電感器電路41上之損失,能予減低。由於此, 比使用通常之被動(無源)濾波器作高諧波抑制方法(僅為 電感器)之電源裝置,乃可因應補助電容器3、二極體5、 可變容量電感器電路41,以及壓縮機46之設定轉數,並依 電感器41之容量予以切換之控制裝置47,乃能實現有效之 高諧波抑制,並且,由於所構成之零組件本身非常小型且 廉價之故,乃能提供小型、低成本且損失少之電源裝置。 (第7實施例): 於第6實施例,控制裝置47係因應壓缩機46之設定旋 轉數,而進行切換裝置44之交換控制,但,以因應冰箱之 外氣溫度而作切換裝置44之交換控制亦可以》以如是構成 者作為本發明之第7實施例。 第13圖係表示本發明第7實施例之電源裝置的電路圖 ^在第13圖,如與第10圈為同一構成者,即附加同一編號 ,並於此省略其說明,而僅說明與第10圖之相異處。於第 7實施例,與第6實施例同樣,乃以第1實施例上之電源裝 置之構成為例,予以說明,而從第2實施例至第5實施例之 各電源裝置,於構成上亦同樣,乃省略其說明。又,在第 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------------:.!1 訂---------線 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 25 906 906 A7 ___B7 ____ 五、發明說明(22 ) 7實施例,與第6實施例同樣,在第丨實施例上之負載7,係 以變換器及依該變換器,而作轉數控制之馬達,例如,以 電冰箱之壓縮機之場合為例,予以說明之。 在第13圖上與第1〇圖之相異處為,追加欲檢出出冰箱 之外氣溫度的外氣溫度檢出裝置51,而控制裝置47*即因 應以外氣溫度檢出裝置51,所檢出之外氣溫度,進行切換 裝置44之交換控制,因此,乃將第10圖的控制裝置47,改 為控制裝置52。 在第13圖,外氣溫度檢出裝置51,係連接在控制裝置 52’而控制裝置52,於以外氣溫度檢出裝置51所檢出之外 氣溫度較高’例如為,30°C以上時,就將切換裝置44予以 ON ’而為30eC未滿時,即,將切換裝置44予以OFF。因 為’冰箱以高外氣溫度予以運轉之時,比以低外氣溫度予 以運轉時’需要較大之冷卻能力,而在壓縮機46所流通之 電流亦增大’並且電流II亦增大之故。又,高塘波成份之 比率,若電流II愈大,其就愈小。於實驗時,當電感器電 路41之電感值L為10[mH],而電流II為1[A]之時,高諧波 成份之比率為72% ^當電流II為2[A]之時,即,為57%。 如是,控制裝置52,由於對切換裝置44作交換動作之控制 之故,以嚴格而言,電源裝置40乃含有控制裝置52者。 * 第14圈係表示第13圚之電源裝置及其逦邊部份之動作 例之流程圈,而使用第14圖予以說明第13圖之電源裝置及 , 其週邊部份之動作例*在第14®,控制裝置52,於步驟S11 ,從冰箱内溫度設定裝置49輸入設定溫度、於步驟S12, 本紙張尺度適用中國國家標,準<CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
- I I 一:οτ I ^1- 1^1 ^^1 I 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 26 Μ*濟部赘慧財產局員Η消费合作社印製
AT ----------B7___ 五、.發明說明(23 ) 將冰箱内溫度檢出裝置48所檢出之冰箱内溫度,予以輸入 •。其次’控制裝置52,於步驟SI3,計算所輸入之設定溫 度與冰箱内溫度之溫度差,於步驟S14,決定運轉壓縮機 1 46之轉數、於步驟S15,將在變換器45所決定之轉數,作 為轉數指令而送出之。然後,控制裝置52,於步驟S16, 輸入由外氣溫度檢出裝置51所檢出之外氣溫度、於步騨 S17,判斷所輪入之外氣溫度是否為30°C以上、若為3(rc 以上(yes)時,於步驟S18,將切換裝置44變為ON,並回復 至步驟S1卜又’控制裝置52,於步驟S17、若未滿30t(no) 之時’於步驟S19,將切換裝置44變為OFF,並回復為步 驟SU。 於此’與第6實施例之場合同樣,電感器電路41,於 電流ίΐ變大而高諧波成份變少之高負載時,即,電感值L 變小而電流容量(Imax)增大。當電流11變小而高諳波成份 增多之低負載時’即,電感值L變大而電流容量(lmax)減 、少*又,與第6實施例之場合同樣,若電流II增大時,將 電感器電路41之電感值予以降低,亦無妨礙。在第13圖之 電泺裝置40上之各部份,於電減半週期之波形圖,即,與 第11圊同樣,乃予省略之》 如是’於本第7實施例之電源裝置,其輸入電流(iin) 波4之幅度,比通常時為寬廣,而電流峰值亦變低之故, 乃能抑制高諧波,並且,於電流II變大而高諧波成份減少 之高外氣溫度時,將電感器電路41之電感值L予以減小, 而使電流容量(Imax)予以增加之故,乃不需要電流容量及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公« ) . 裝-----r---訂---------線 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本I) 27 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 4 2 1 S 0 β 命 Α7 Β7 五、韻'明說明(24 ) 電感值較大之電感器,並且*電感器電路41之直流電阻亦 減少,因之,乃能減低於高外氣溫度而電流II增大時之電 感器電路41之損失》由於此,其比使用通常之被動(無源) 濾波器而作高諧波抑制方法(僅為電感器),而由於依補助 電容器3、二極體5、可變容量之電感器電路41、以及因應 外氣溫度而將電感器電路41之容量,予以切換之控制裝置 52,乃能實現有效之高諧波抑制,並且,因其所構成之零 組件本身,非常小型且廉價之故,就能提供小型、低成本 而損失少之電源裝置。 又,於本第7實施例,控制裝置52,除外氣溫度之外 ,再與上述第6實施例之控制裝置47同樣,因應壓縮機46 之設定旋轉數,予以切換電威器41之容量之構成亦可以。 (第8實施例): 於第6實施例,控制裝置47,係因應壓缩機46之設定 轉數,而進行切換裝置44之交換控制,但,以因應使壓缩 機46動作之馬達,所流通之電瀹,而進行切換裝置44之交 換控制亦可以,並以如是構成者作為本發明之第8實施例 第15圖係表示本發明第8實施例之電源裝置之電路圖 。在第15圖上若舆第10圈為同一構成者,即予附加同一編 號,於此乃省略其說明,而僅予說明與第10®之相異處。 在第8實施例,即與第6實施例同樣,乃以第i實施例上之 電源裝置之構成為例予以說明,而從第2實施例至第5實施 例上的各電源裝置之構成的場合,亦同樣之故,乃省略其 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4规格(210 X 297公釐) — — — — — 1*%^ · I I I l· I I I — — — — —— — ^ . * (請先fli讀背£之注意事項再填寫本頁) 28 *· 經濟部替慧財產局具工消費合作社印製 A7 ___ B7__ 五、發明說明(25 ) 說明。又,在第8實施例’即與第6實施例同樣,乃將第1 實施例上之負載7,以變換器及依該變換器而控制其轉數 之馬達,例如,以電冰箱之壓縮機之場合為例’予以說明 之β 於第15圖上與第10囷之相異處為,追加欲檢出使壓縮 機46予以動作之馬達(未圖示)所流通之電流的馬達電流檢 出裝置61,而控制裝置47乃因應以馬達電流檢出裝置61所 \ 檢出之馬達電流,進行切換裝置44之交換控制之故,乃將 第10圊之控制裝置47改為控制裝置62。 於第15圖,馬達電流檢出裝置61,係連接在控制裝置 62,而控制裝置62,於以馬達電流檢出裝置61所檢出之馬 達電流較大,例如為,Ι_5[Α】以上時,就將切換裝置44予 以ON,而若未滿1.5[Α]時,即,將切換裝置44予以OFF » 因為,流通於壓缩機46之電流增大時,電流II亦將變大之 故。又,高諧波成份之比率,即,電流Π愈大,其就愈小 κ 。在實驗上,電感器電路41之電感值L為10[mH],而電流 II為1[A]之時,高諧波成份之比率為72%,而電流Π為2[A] 時,為57%。如是,控制裝置62,由於進行切換裝置44上 之交換動作之控制,因之,嚴格而言,電源裝置40乃含有 控制裝置62者。 第16圖係表示第15圖之電源裝置及其週邊部份之動作 例之流程圖,乃以第16圖說明第15圖之電源裝置及其週邊 部份之動作例。在第16圈,控制裝置62,於步驟S21,從 冰箱内溫度設定裝置49輸入設定溫度、於步驟S22,由冰 本紙張尺度適用t國國家標準(CNS)A<!規格(210 X 297公釐) — — —— — Jill — — — — I I I l· I I I ^ — — — — — — — I » (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 29
2 7 9 0S A7 B7 五、發明說明(26 ) 箱内溫度檢出裝置48輸入冰箱内溫度。其次,控制裝置62 ’於步驟S23,計算所輸入之設定溫度與冰箱内溫度之溫 度差’於步驟S24,決定欲運轉壓缩機46之旋轉數、於步 驟S25,以在變換器45所決定之轉數,作為轉數指令而送 出之°然後,控制裝置62,於步驟S26,輸入依馬達電流 檢出裝置61所檢出之馬達電流、於步驟S27,判斷所輸入 之馬達電流是否為1.5[A]以上、若為1.5[A]以上(yes)時, 即’於步驟S28 ’將切換裝置44予以ON,並回復至步驟S21 。若於步麻S27 ’為未滿1.5[A](no)之時,於步称S29,控 制裝置62乃將切換裝置44予以OFF,並回復至步驟S21。 於此,與第6實施例之場合同樣,電感器電路41,於 電流II增大而高諧波成份減少之高負載時,其電感值L變 小而電流容量(Imax)增大》當電流II減少而高諧波成份加 多之低負載時’其電感值L變大而電流容量(imax)就減少 。又’舆第6實施例之場合同樣,當電流II增大時,將電 感器電路41之電感值予以降低亦無妨礙。又,在第15圊所 示之電源裝置40之各部份,於電泺半遇期之波形圖,因舆 第11圖相同,乃予省略之 如是,於本第8實施例之電源裝置’因其輸入電流(Ιίη) 波形之幅度’比通常時成為較寬廣,而電流峰值亦降低之 故,乃能抑制高諧波,而於電流II增大並於高請波成份減 少而馬達電流較大之時,將電感器電路41之電感值L變小 ,並予增加電流容量(Imax) ’因之,不必使用電流容量及 電感值較大之電感器,並且,電感器電路41之直流電阻亦 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線h 經濟部智慧財產局員工消费合作杜印製 30 Μ·濟部昝慧財產局員工消費合作杜印製 Α7 Β7 五、發明說明(27 ) 減少之故,於馬達電流變大而電流η增大之時的電感器電 路41之損失’能予以減低。由於此,其比使用通常之被動 濾波器’而作高諧波抑制方法(僅為電感器)之電源裝置, " 乃以補助電容器3、二極體5、可變容量之電感器電路41、 以及因應馬達電流而將電感器電路41之容量,予以切換的 控制裝置62’即能實現有效之高諧波抑制,並且,由於其 構成之零組件本身非常小型且廉償之故,乃能提供小型、 低成本而損失少之電源裝置。 於本第8實施例,控制裝置62除馬達電流之外,再與 第6實施例之控制裝置47同樣,因應壓縮機46之設定轉數 ’而將電感器41之容量予以切換之構成亦可以。 (第9實施例): 於第6實施例,控制裝置47,係因應壓縮機46之設定 轉數,進行切換裝置44之交換控制,但,以因應第1電感 器42之溫度,而進行切換裝置44之交換控制亦可以,並以 •κ 如是構成者作為本發明之第9實施例》 第17圖係表示本發明第9實施例之電源裝置的電路圖 。在第17圖,若與第10圊為同一構成者就附加同一編號, 於此乃省略其說明,同時,僅說明舆第10圖之相異處。於 苐9實施例,乃舆第6實施例同樣,係以第1實施例上之電 源裝置之援成為例作說明,而由於從第2實施例至第5實施 例-之各電源裝置之構成的場合,亦同樣之故,將省略其說 明。又,於第9實施例,乃與第6實施例同樣,在第1實施 例上之負載7,乃以變換器以及依該變換器控制轉數之馬 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4规格(210 X 297公釐) -------------裝-----„---J 訂----------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 31 4 21 9〇β A7 B7 五、發明說明(28 ) 達’例如,以電冰箱之壓縮機之場合為例,作說明。 於第17圖上與第10圖之相異處為,追加欲檢出於電感 器電路41之第1電感器42之溫度的電感器溫度檢出裝置71 ’而控制裝置47乃因應以電感器溫度檢出裝置71所檢出之 第1電感器42之溫度,進行切換裝置44之交換控制之故, 乃將第丨0圖之控制裝置47改為控制裝置72者。 於第17圖,電感器溫度檢出裝置71,連接在控制裝置 72,而控制裝置72,於第1電感器42之溫度較高,例如為80 eC以上時,乃將切換裝置44予以ON,若為未滿80eC時, 就將切換裝置44予以OFF。因為,第1電感器42之溫度較 高時,電流II就增大之故,又,高諧波成份之比率,當電 流Π愈大,其即愈小。於實驗上,電感器電路41之電感值 L為10[mH]而電流Π為1[A]之時,高諧波成份之比率為72 %,而當電流II為2[A]時,為57%。如是,由於控制裝置 72進行切換裝置44之交換動作之控制,因此,嚴格而言, 電源裝置40乃含有控制裝置72者。 缦濟部智慧財產局具工消费合作社印製 • <請先w讀背面之注意事項再填寫本頁) 第18圈係表示第17田之電源裝置及其週邊部份之動作 例之流程圖,乃以第18圈說明第17圈之電源裝置及其週邊 部份之動作例。 於第18圖,控制裝置72,於步驊S31,乃從冰箱内溫 度設定裝置49輸入設定溫度,於步驟S32,由冰箱内溫度 檢出裝置48輸入冰箱内溫度。其次,控制裝置72,於步驟 S33,計算所輸入之設定溫度與冰箱内溫度之溫度差,於 步驟S34,決定欲運轉壓缩機46之轉數、於步驟S35,將 本纸張尺度適用中國國家標準<CNS)A4规格(210 X 297公茇) A7 B7 五、發明說明(29)
X 經濟部替慧財產局貝工消费合作钍印製 (請先閲讀背面之沒意事項再填寓本頁) 在變換器45所決定之轉數,作為轉數指令而送出。然後, 控制裝置72,於步驟S36,將依電感器溫度檢出裝置71所 檢出之第1電感器42之溫度’予以輸入,於步禅幻7,判 斷第1電感器42之溫度是否為以上、若為8〇π以上(yes) 時’於步称S3 8’將切換裝置44予以ON,並回復至步驟S31 »於步驟S37,若為未滿80。(:(no)之時,於步驟S39,控制 裝置72就將切換裝置44予以OFF,並回復至步琢S3 1。 於此’與第6實施例之場合同樣,電感器電路41,於 電流Π變大而高諧波成份減少之高負載時,其電感值l就 變小而電流容量(Imax)增大。當電流II變小而高諧波成份 較多之低負載時,其電感值L就變大而電流容量(lmax)就 變小。又,與第6實施例之場合同樣,若電流π增大時, 將電感器電路41之電感值,予以降低亦無妨礙。在第17圊 所示之電源裝置40之各部份,於電源半週期之波形囷,因 與第11圈同樣,乃予省略之* 如是,本第9實施例之電源裝置,其輸入電流(Iin)波 形之幅度比通常時較為宽廣,而電流峰值亦降低之故,乃 能抑制高諳波·其於電流II增大而高諧波成份減少之第1 * 電感器42之溫度較高時,乃將電感器電路41之電感值L予 α變小,而使電流容量(Imax)增加之故,乃不必使用電流 容量及電感值較大之電感器,並且,電感器電路41之直流 電m亦減少之故,乃能減低於第1電感器42之溫度較高, 而電流II較大時之電感器電路41之損失*由於此,其比使 用通常之無源濾波器,作高諳波抑制方法(僅為電感器)之 本紙張尺度適用尹國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
90S A7 B7 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 五、發明說明(30 ) 電源裝置’而依補助電容器3、二極體5、可變容量之電感 器電路41、以及因應第1電感器42之溫度,而將電感器電 路41之容量予以切換之控制裝置72,乃能實現有效之高諧 波抑制’並且’所構成之零組件本身非常小型且廉價之故 ’乃能提供小型、低成本而損失少之電源裝置》 於本第9實施例,控制裝置72,除第1電感器42之溫度 之外’再與上述第6實施例之控制裝置47同樣,因應壓縮 機46之設定轉數’予以切換電感器41之容量之構成亦可以 〇 本發明於產業上之利用的可行性: 如上述,依據本發明•係用更小型之零组件,而可獲 得充分之高諧波抑制效果,並且,能提供小型而成本低廉 之電源裝置。 圈式簡要說明: 第1图係表示於本發明一實施例所構成之電源裝置之 電路圖* 第2明為在第1圖所示,於電源裝置之電源半週期的各 部份之波形圈。 第3围係表示於本發明之一實施例,所構成之電泺裝 置之電路圖· 第4®為在第3圖所示,於電琢裝置之電源半遇期的各 部份之波形圖* 第5圖為於本發明之一實施例,所構成之電渌裝置之 電路圈》 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,4 • H# 1 - 訂---------線/ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4规格(210 X 297公釐) -34 A7 A7 經濟部智慧財1-局負二消費合作社印製 五、發明說明(31 第6圖為於本發明一實施例’所構成之電源裝置之電 路圖。 第7圖為於第6囷所示,於電源裝置之電源半週期的各 部份之波形圈。 第8圖係表示於本發明之一實施例上,所構成之電源 裝置之電路圖。 第9圖為在第8圖所示之電源裝置,於電源半週期的各 部份之波形圖6 第10圖係表示於本發明之一實施例上,所構成之電源 裝置之電路圖β 第11圓係在第10圈所示之電源裝置,於電源半週期的 各部份之波形圊。 第12圖為第10圖之電源裝置及其週邊部份之動作之流 程圖。 第13圖係表示於本發明之一實施例上,所構成之電源 裝置之電路圖。 第14圓係表示第13圖之電源裝置,及其遇邊部份之動 作例的流程圖。 第15圖係表示於本發明之一實施例上,所構成之電源 裝置之電路囷》 '第16圖係表示第15圖之電源裝置,及其週邊部份之動 作·例的流程圖。 第17圖係表示於本發明之一實施例上,所構成之電源 裝置之電路圖。 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) 裝-----r---訂---------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 35 42 906 A7 B7 五、發明說明(32 ) 第18圖係表示第17圖之電源裝置,及其遇邊部份之動 作例的流程圖。 第19圖係表示習知之電泺裝置之電路囷。 第20圖為在第19圖所示之電源裝置,於電琢半週期的 各部份之波形圈。 (請先"讀背面之注意事項再填寫本頁)
-X ^.OJ» tt n n tt I I 經濟部智慧財產局貴工消费合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公1Ϊ ) 36 五、發明說明(33 ) A7 B7 綞濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1…交流電源 2···橋式整流電路 3·-·補助電容器 4…電感器 5…二極艘 6···濾波電容器 7…負載 9、12、17、25、35、40".電源裝置 10…補助電感器 ΙΙΈ'Β 'Μ'15'55'17 Ί8··«. 15…附加中間分接頭電感器 20、3卜··第1二極體 21…第2二極體 30…電壓降裝置 41…電感器電路(容量可變) 今2…第1電感器 43…第2電感器 44…切換裝置 元件標號對照 45…變換器 46…壓縮機 47、52、62、72·“控制裝置 48··*冰箱内溫度檢出裝置 49…冰箱内溫度設定裝置 51…外氣溫度檢出裝置 61…馬達電流檢出裝置 71…電感器溫度檢出裝置 100…電源裝置 101…交流電源 102…橋式整流電路 103…第1電感器 104···二極體 105…第2電感器 106…電容器 107…濾波電容器 108…負載 1101、1102…電流 ------------------..---- 訂,-------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規烙(210 X 297公迓) 37
Claims (1)
- 1. 一種電源裝置’係對負載(7)作電源供給之電源裝置, 包含有: 一交流電源(1); 一橋式整流電路(2),係輸入該交流電源(1),並將 二極體(Dl ’ D2,D3,D4)連接為橋型,而所形成之整 流電路(2): 一補助電容器(3),係並聯連接在上述該橋式整流 電路(2)之輸出端; —串聯電路,係在上述橋式整流電路(2)之一方的 輸出端與負載(7)之間,連接成使負載電流以順方向流 通之電感器(4)舆二極饉(5)之串聯電路;以及 —濾波電容器(6),係並聯連接在上述負載(7)。 2_ —種電源裝置,係對負載(7)進行電源供給之電泺裝置 ,包含有: 一交流電源(1); 一橋式整流電路(2),係將上述該交流電源(1)予以 輸入,而將二極體(Dl,D2,D3,D4)連接成橋型所形 成之整流電路(2); 經濟邨智慧財產局員工消费合作社印製 -補助電感器(10),係其一端連接在上述該橋式 整流電路(2)之一方的輸出端; 一補助電容器(3),係連接在上述該補助電感器(10) 之他端,及橋式整流電路(2)之他方的輸出端; —串聯電路,係在上述補助電感器(10)之他端, 與負載(7)之間•連接成使負載電流以順方向流動的, 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) A8B8C8D8 V 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .、申請專利範圍 電感器(4)及二極體(5)之串聯電路;以及 一濾波電容器(6),係並聯連接在上述負載(7) » 3. —種電源裝置,係對負載(7)進行電源供給之電源裝置 ,包含有: —交流電源(1); —橋式整流電路(2),係輸入上述該交流電源(1), 並將二極體(Dl,D2,D3,D4)連接成橋型而所形成之 整流電路(2); —附加中間分接頭電感器(15),其一端連接在上 述該橋式整流電路(2)之一方的輸出端; —補助電容器(3),連接在上述該電感器(15)之中 間分接頭,與上述橋式整流電路(2)之他方的輸出端; _二極體(5),係在上述電感器(15)之他端,與負 載(7)之間,連接成使負載電流以順方向順通;以及 一濾波電容器(6),係並聯連接在上述負載(7)。 4. 一種電源裝置,係對負載(7)作電源供給之電源裝置, 包含有: —交流電源(1); _橋式整流電路(2),係將上述該交流電源(1)予以 ,輸入,而將二極體(01,D2,D3,D4)連接為橋型而所 形成之整流電路(2); —第1二極體(20),係將上述該橋式整流電路(2)之 一方的輸出,與負載(7)連接成為順方向; 一電感器(4),其一端連接在上述橋式整流電路(2) 本紙張尺度適用+國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公沒) 39 (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁> 421906 A8 B8 C3 D8 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 六、申請專利範圍 之一方的輪出端; 一第2二極體(21),係將上述該電感器(4)之他端, 與負載連接成為順方向;以及 —濾波電容器(6),係連接在上述電感器(4)之他端 ’與橋式整流電路(2)之他方的輸出端。 5· —種電源裝置’係對負載(7)進行電源之供給的電源裝 置,包含有: —交流電源(1); 一橋式整流電路(2),係將上述該交流電涿(1)輸入 ,而將二極體(Dl,D2,D3,D4)連接為橋型所形成之 整流電路(2); _電感器(4) ’係予以連接上述該橋式整流電路(2) 之一方的輸出端,與負載(7); —串聯電路,係其一端連接在上述該電感器(4)之 負載側’而連接成為負載電流以順方向流通的電壓降 裝置(3〇),與第1二極體(31)之串聯電路; 一第2二極艟(21),係將上述該串聯電路之輸出與 負載(7),連接成為順方向; 一濾波電容器(6),係連接在上述串聯電路之輸出 ,與上述橋式整流電路(2)之他方的輸出端》 6_如申諳專利範圍第1項至第5項中之任一項所記載之電 源裝置,其中, 上述電感器(4, 15)乃是容量可變之電感器,而可 進行該電感器之容量的可變控制* 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格(210 «297公楚) .40 - --------------裝--------訂---------線「 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部 々智 慧 財 局 貝 消 費 合 作 社 印 η A8 B8 C8 D8 六/申請專利範圍 7·如申請專利範圍第6項所記載之電源裝置,其中,上述 , 電感器(4,15)包含有: 一第1電感器(42),係流通負載電流; —第2電感器(43),係並聯連接在上述該第1電感 器(42),而將負載電流予以傍路; 而上述容量控制裝置,包含有: 一切換裝置(44),係控制上述該第2電感器(43)對 上述該第1電感器(42)之並聯連接;以及 _交換控制裝置,係進行上述該切換裝置(44)之 交換控制。 8.如申請專利範圍第7項所記載之電源裝置,其中負載(7) 係變換器(45)以及利用該變換器(45)作轉數控制之馬達 (46),而上述交換控制裝置(47),乃進行該變換器(45) 之控制,以作馬達(46)之轉數控制,當該馬達(46)之轉 數為所定值以上時,就進行切換裝置(44)之交換控制 ’使上述第2電感器(43)並聯連接在上述第1電感器(42) ^如申請專利範圍第8項所記載之電源裝置,其中, 上述馬達為電冰箱用之壓縮機(46); 而上述交換控制裝置(47)具有: * —冰箱内溫度檢出裝置(48),係用以檢出電冰箱 ’内之溫度;以及 一冰箱内溫度設定裝置(49),係用以設定冰箱内 之温度, 本紙張尺度適用中®國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 41 -------- *------裝------I訂---------線 (請先閱讀背面之泛意事項再填寫本頁) A8B8C8D8 90S 六、申請專利範圍 而因應以冰箱内溫度檢出裝置(48),所檢出之冰 箱内溫度,與以冰箱内溫度設定裝置(49),所設定之 設定溫度的溫度差,並經由上述變換器(45)進行壓縮 機(46)之轉數控制,當壓縮機(46)之轉數為所定值以上 時,就進行切換裝置(44)之交換控制,使上述第2電感 器(43)並聨連接於上述第1電感器(42) » 10.如申請專利範圍第7項所記載之電源裝置,其中,上述 交換控制裝置(52)具有: 一外氣溫度檢出裝置(51),係用以檢出外氣溫度 ,而以該外氣溫度檢出裝置(51)所檢出之外氣溫度, 為所定值以上時,乃進行切換裝置(44)之交換控制, 使上述第2電感器(43)並聯連接在上述第1電感器(42)。 11_如申猜專利範圍第1〇項所記載之電源裝置,其中負載(7) 係變換器(45)以及利用該變換器(45)作轉數控制之馬達 (46),而上述交換控制裝置(52),乃進行該變換器(45) 之控制,以作馬達(46)之轉數控制,當該馬達(46)之轉 數為所定值以上時,就進行切換裝置(44)之交換控制 ’使上述第2電感器(43)並聯連接在上述第1電感器(42) 〇 12.如申請專利範圍第η項所記載之電源裝置,其中, 上述馬達為電冰箱用之壓縮機(46); 而上述交換控制裝置(52)具有: 一冰箱内溫度檢出裝置(48),係用以檢出電冰箱 内之溫度;以及 本紙張尺度通用中國0家標準(CNS)A4規格(210* 297公釐) ------------「装-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁^ m 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 42 A8 B8 CS Π8 C-1-- .經濟部>慧財.產局員-工消費合作社印製 六、申請專利範圍 —冰箱内溫度設定裝置(49),係用以設定冰箱内 之溫度; 而因應以冰箱内溫度檢出裝置(48),所檢出之冰 箱内溫度,與以冰箱内溫度設定裝置(49),所設定之 設定溫度的溫度差,並經由上述變換器(45)進行壓縮 機(46)之轉數控制,當壓縮機(46)之轉數為所定值以上 時,就進行切換裝置(44)之交換控制,使上述第2電感 器(43)並聯連接於上述第1電感器(42)。 13·如申請專利範圍第7項所記載之電源裝置,其中,上述 交換控制裝置(62)具有: —外氣溫度檢出裝置(61),係用以檢出外氣溫度 ,而以該外氣溫度檢出裝置(61)所檢出之外氣溫度, 為所定值以上時,乃進行切換裝置(44)之交換控制, 使上述第2電感器(43)並聯連接在上述第1電感器(42)。 14.如申請專利範圍第13項所記載之電源裝置,其中負載(7) 係變換器(45)以及利用該變換器(45)作轉數控制之馬達 (46)’而上述交換控制裝置(62),乃進行該變換器(45) •之控制’以作馬達(46)之轉數控制,當該馬達(46)之轉 數為所定值以上時,就進行切換裝置(44)之交換控制 、’使上述第2電感器(43)並聯連接在上述第1電感器(42) 〇 15'•如申請專利範圍第14項所記載之電源裝置,其中, 上述馬達為電冰箱用之壓縮機(46); 而上述交換控制裝置(62)具有: -------------裝-------1訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)42了 90S A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一冰箱内溫度檢出裝置(48),係用以檢出電冰箱 内之溫度;以及 —冰箱内溫度設定裝置(49),係用以設定冰箱内 之溫度; 而因應以冰箱内溫度檢出裝置(48),所檢出之冰 箱内溫度,與以冰箱内溫度設定裝置(49),所設定之 設定溫度的溫度差’並經由上述變換器(45)進行壓縮 機(46)之轉數控制,當壓縮機(46)之轉數為所定值以上 時,就進行切換裝置(44)之交換控制,使上述第2電感 器(43)並聯連接於上述第1電感器(42)。 16. 如申請專利範圍第7項所記載之電源裝置,其中,上述 交換控制裝置(72)具有: 一外氣溫度檢出裝置(71),係用以檢出外氣溫度 ,而以該外氣溫度檢出裝置(71)所檢出之外氣溫度, 為所定值以上時,乃進行切換裝置(44)之交換控制, 使上述第2電感器(43)並聨連接在上述第1電感器(42)。 17. 如申請專利範園第16項所記載之電源裝置,其中負載(7) 係變換器(45)以及利用該變換器(45)作轉數控制之馬達 (46),而上述交換控制裝置(72),乃進行該變換器(45) 之控制,以作馬達(46)之轉數控制,當該馬達(46)之轉 數為所定值以上時,就進行切換裝置(44)之交換控制 ’使上述第2電感器(43)並聯連接在上述第1電感器(42) 〇 18·如申請專利範圍第17項所記載之電源裝置,其中, 請 、先 閱 讀 背 面 之 ;ί 意 事 項 再 填 寫 本 頁 装 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A· \ 公 yv V- X 1ϋ 2 格 現 4 A ί A8 B8 ca D8 矢、申請專利範圍 上述馬達為電冰箱用之壓縮機(46); 而上述交換控制裝置(72)具有: — —冰箱内溫度檢出裝置(48),係用以檢出電冰箱 " 内之溫度;以及 —冰箱内溫度設定裝置(49),係用以設定冰箱内 之溫度; 而因應以冰箱内溫度檢出裝置(48),所檢出之冰 箱内溫度,與以冰箱内溫度設定裝置(49),所設定之 設定溫度的溫度差,並經由上述變換器(45)進行壓縮 機(46)之轉數控制,當壓縮機(46)之轉數為所定值以上 時,就進行切換裝置(44)之交換控制,使上述第2電感 器(43)並聯連接於上述第1電感器(42) 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> r 」經濟部智慧財1局員•工消費合作社印製 45 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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