TWI221701B - Inverter device - Google Patents

Description

1221701 玖、發明說明 [發明所屬之技術領域] 本毛明為關於-種代替控制用電源或與該電源平行且

:t P电源δ又備連接於微電腦或周邊電路之換流器裝置。 [先前技術;I 百先說明習知技術所見之換流器裝置(丨謂…”概 換机时|置為利用商用電源對例如感應電動機進行變 ，驅_ H為達到上述目的’在換流器本體内之換流 為主電路係具有連接於商用電源之變換部（convertor)，衝 ^電流（surge current)抑制電阻，連接於感應電動機之換流 P及用以控制该換流部之開關（switching)元件之導通/關 斷之換流驅動IC(以下稱HVIC)。 再者於換流器本體内由商用電源作成控制用電源，具 體言之，例如作成：存在於換流器主電路内之上述hvic 的控制用電源及用以使上述衝擊電流抑制電阻短路之繼電 器的控制用電源；位於換流器本體内且具有r〇m及微電 腦之換流器控制部之控制用電源及具有微電腦之内部備選 器（option)之控制用電源；以及位在換流器本體外且具有微 電腦之參數部（parameter unit)之控制用電源等。 於作成控制電源時，首先在換流器本體内將商用電源 電壓整流變換為直流電壓，以該直流電壓充電電容器，並 以電晶體對充電於該電容器之電壓實施導通/關斷控制，將 導通/關斷控制之電壓藉由電源變壓器予以降壓，其結果作 成所需要之各種控制用電源。 314744 6 1221701 如上所述，在習知技術之換流器裝置中，在換流器本 體内產生之各種控制用電源係連接於包含換流器本體之換 流器裝置内之微電腦及其周邊電路，以使換流器控制部、 參數部、内建選擇部可互相間通訊。 然而，在上述換流器裝置中，由於在換流器本體内由 商用電源產生各種控制用電源、，因此只需利用控制用控制 用電源確認或變更換流器裝置内之微電腦及其周邊電路之 。又疋狀怨時，換5之在不需要驅動換流器主電路的狀態 下，亦必須將商用電源連接於換流器本體。因此，在換流 器裝置故障時，或於換流器裝置之移動中及換流器裝置之 設置中等情況下’,亦即不能將商用電源連接於換流器本體 時，對於各微電腦及其周邊電路不能供電，因此在參數部 及内建選擇部互相間不能通訊。其結果，即在無法將商用 電源連接於換流器本體之狀態下，不能確認或變更換流器 裝置之微電腦及周邊電路中之設定狀態。 ^下述專利文獻1中記載有一種節省電氣機器於待機狀 態下之電力消耗量的發明，其係在連接有溫水洗淨裝置及 暖氣馬桶以及搖控部等之周邊裝置之控制基板組裝用以控 制各電乳機器的微電腦，而在該微電腦則連接有連接於商 用電源之主電源及補助電源。當電源開關為切斷時，商用 電源與主電源被切斷而成為待機狀態，在待機狀態下藉由 補助電源僅對微電腦維持供電。其後於電源開關導通時， 精由微電腦將訊號傳送至電源„，而使商用電源與主電 源恢復連接。依該專利文獻！ ’電源只連接於控制基板之 314744 7 1221701 微電腦。因此’如洗淨洗手間等其周邊機器在附近時不I 造成太大之問題，然而在周邊機器遠離微電腦時，由於電 源只連接於微電腦，在周邊機器上不能連接電源，以致不 月έ操作周邊機。又依專利文獻1，只要是對於主電源未 供給商用電源則不能將電源連接於周邊電路，因此亦不能 與周邊機器交換資訊。 專利文獻2記載有一種於供電於選擇機器側之電源系 統發生異常時只將供給至選擇機器側之驅動系電源切斷而 只連接控制系電源之發明，亦即於監視選擇機器側之驅動 系電源之電壓及電流而發生異常時，十刀斷選擇機器側之電 源系統，而以本體側電源系供給選擇機器控制系電源的發 明。因此，即使驅動系電源被切斷但仍有通訊系電源，可 使本體與選擇機器側之間仍能繼續通訊。但依上述專利文 獻2，供給至選擇機器之電源必須為商用電源，盔商用 源時，選擇機器與本體間將無法通訊。 專利文獻1:日本特開平1Η46573號公報（第2圖） 專利文獻2··曰本特開平2〇〇〇_92744號公報（第}圖） :發明有鑑於上述問題而研發者，其目的在於提供一 用！源連接在換流器裝置的狀態下，或控制 腦及周邊電路中之“更換流器裝置之微電 T 2 5又义狀態的換流器裝置。 [發明内容] 本發明之換洁哭發f 内建選擇部、參數I”任二in連接於換流器本體、 者所具備之微電腦及周邊電路 314744 8 ^1701 制用電源裝設在上述換流器本體内之換流器裝置，其 部有可將外部電源部連接在換流器本體、内建選擇 ί °中任者之外部電源部連接器（connector)，並 將該外部電源部連接器連接於控制用電源。 位〖在本^明之換流器裝置中，對應於控制用電源之電壓 準（丨evel)而设定外部電源部連接器及外部電源部之種 在本發明之換流器裝置中，控制用電源之電壓位準皆 為相同電位。 邮番在本發明之換流器裝置中’在外部電源部連接器及外 u中任—者具備有逆流防止機構及過電流防止機 在本發明之換流器裝置中，在周邊 於内建選擇部之外部1/0之周邊機器。w有連接 [實施方式] 態 蓋 、下》照圖式詳細說明本發明之換流器裝置之實施形 。但本發明並不限定於此等實施形態。 、乂 第1圖表示該實施形態之換流器裳置 :广3換流器主電路中包含有:連接於商用電源2:= 部3;連接於感應電動機23之換流器部4;介二二 3與換流益部4之間之衝擊電流部 ：： 電流抑制電阻2。並聯配置之開關21;控制該^ 通/關斷之繼兩突n 開關2 1之導 '' ，以及對於換流器部4所橋接（bridge 314744 9 1221701 connect)之開關元件進行導通/關斷控制之換流器驅動 IC(以下稱 HVIC)19。 在換流器主電路中，以變換器部3將商用電源電壓變 換成直流，並防止衝擊電流，同時根據HVIC丨9之開關控 制，藉由換流器部4將直流變換為交流以控制感應電動機 23 〇 又於換流器本體1内由商用電源2作成控制用電源。 該控制用電源具備有連接於商用電源2之二極體橋式整流 5於一極體橋式整流器5之輸出側設有商用平滑電容 器6,其係對該商用平滑電容器6將電源變壓器7之一次 側與控制電源電晶體i 5串聯連接，而將商用平滑電容器6 之充電電壓予以變壓並輸出至電源變壓器7之二次側。 因此，控制用電源之產生係於換流器本體丨内由二極 體橋式整流器5將商用電源電壓予以整流而變換為直流電 壓，以該直流電壓對商用平滑電容器6充電，纟利用控制 電源電晶體15對充電於該商用平滑電容器6之電壓實施導 通/關斷控制，以雷诉變厭哭 电愿又&杰7將經導通/關斷控制之電壓 予以降壓’其結果於電源蠻厣 又/土的7之二次側的平滑電容器 9、11、13、44產生所需之 各種控制用電源。此時，控制 毛源電日日體1 5係由用以監相山 π視輸出電壓及控制電源電晶體 15之電流之控制IC14所控制。 又’位於電源變壓器7 —— 之一-人側的逆流防止二極體8、 10、12、43及平滑雷交哭〇 ^ τ 月电合為9、U、14分別形成有：對 應於平滑電容器丨！而存在 _ 、換机裔本體1内之換流器主電 314744 10 1221701 路之HVIC19之控制用電源；對應於平滑電容器13且利用 開關2 1而使衝擊電流抑制電阻2〇短路之繼電器之控制 用電源對應於平滑電容器9且用以供給換流器本體！内 之換流器控制部16之換流器本體微電腦17及位於換流器 本版1外之麥數部27之參數部微電腦29之控制用電源； 以及對應於平滑電容器44且用以供給換流器控制部16之 ROM18及内部選擇部42之内建選擇部微電腦扣之控制用 電源。 圖中之平⑺電容器丨3之兩端的記號、平滑電容器11 :編勺。己f虎平滑電容器9之兩端的記號、以及平滑電 :时44之兩^而的記號為分別連接於圖中相同記號處。此 4，圖中之έ己號▼表示共通或接地之連接。 士1上所述，具有平滑電容器13之控制用電源為繼電器 22之電源，具有平滑電容器u之控制用電源為19 之^源，具有平滑電容器9之控制用電源為換流器本體微 $腦17之電源及參數部微電腦29之電源，具有平滑電容 之控制用電源為R〇M1 8之電源及内建選擇部微電腦 4〇之電源。 換言之，由上述各種控制用電源供電至位於換流器本 體1所内建之換流器控制部16且掌管換流器本體i之控制 的換流器本體微電腦17及儲存運轉狀況及設定資訊之 ROM18’又供電於連接在換流器本體"卜部且内建於用以 運轉狀視及設定之確認或變更之參數部”之 ，數邛u電腦29 ’以及供電於連接於換流器本體i内且具 314744 11 1221701 β I/O或内建於進行外部通訊之内建選擇部37之内建 參錢電腦4〇。依上述的構成，而使換流器控制部16、 能通^ ^7、内建選擇部37中之各微電腦及周邊電路互相 :本貝％形態’更具備有二種類之外部電源部32、 雷夕部電源部32設有外部電源側連接器33及與其連接 其連Ϊ Μ,’外部電源部48設有外部電源側連接部49及與 形成一之電池5〇。於此’藉由二種類外部電源部32、48 幵/成_種類電壓位準 外部電源連接線。 電源。第1圖中之31、47表示 泣哭：妙方面’為配合二種類之外部電源部32、48，在換 机tm本體1、内建選擇邱 、 部連接器24、45、41、°51、'/部27分別設有外部電源 參數部27分別設有以連接線26^。=於換流器本體1及 連接哭7 s 互相連接之換流器本體側 迷接為25及筝數部側連接 器本俨彳> + 关裔28,於内建選擇部37與換流 之間設有連接器38、39,又 有可與外部周邊裝置（未圖示 弹丨 器42。 丁）相連接之内建選擇部側連接 3。之狀r t丁外電源部32連接於外部電源部連接器 川之狀怨。由於與此外部 相同的記號在構造上均為相連，3。之端子之記號 皆連接有外部電源部32。 二結果在相同記號之端子 “為連接於平滑電容器9之上電源部連接器3〇、24、 連接於換流器控制部16之換*其結果使外部電流部32 換〜器本體微電腦17及參數部 314744 12 /14 、參數部微電腦29…外部電源部32連接於外部電 =p連接A 3G、24、41中任—連接器均構成同樣 恶，且連接於平滑電容器9之兩端。 接狀 連接=第1圖所示’外部電源部48為連接射卜部電源部 ^ I46。由於與該外部電源部連接器46之端子記號相 同之。己號在構造上皆互相連接， ，，、、、、σ果在相同記號之端子 白連接有外部電源部48亦 亦即外部電源部連接器46、45、 1為連接於平滑電裳哭

之兩立而，其結果使外部電源邱 Μ連接於換流器控制部16tRm/n〇 ^卜丨電源。P 4〇。此_，μ Ml8及㈣卿部微電腦 …5、51中:1 連接於外部電源部連接器 滑電容器44之_而構成同樣的連接狀態，立連接於平 接二:：為:：:2:換流器本想1設置外部電源部連 卩7設置外部電源部連接器3〇、46, 在内建選擇部 口又置外σΡ電源部連接器4 1、5 1。Μ ώ μ 述外部電源部連接3| 9 精由上 電，…2心 〇、46、41、51，可由外部 电/愿邵3 2、4 8供仏炎念> …σ為貫仃所希望之動作（例如實行itD 所需之控制電力。 、叮逍Λ) 2所述，藉由將外部電源部32、48 源部連接器24、45、3()、46、41、51之任_個卜= 流器控制部1 6盥夂赵却0 7 ρ 了使換 周邊電路相互二: 及内建選擇部37之各微電腦及 :邊電路相互通讯，而能實行換流器本 確認及設定。 七裡叹疋值之 例如換流器本體！通常多為收容在殼體内，參數部” 314744 13 1221701 為設置在遠離換流器本體i之位置（例如控制室等），藉由 麥數通訊線26進行連接的狀態下，亦可如第丨圖所示在位 於控制室之參數部27連接外部電源部32、Μ，藉此可連 接控制電源，並且可進行換流器本體ι之各種設定值 認及變更。 。。再者，在連接於内建選擇部37之連接器42之周邊機 （未圖不）中’亦可與上述同樣地設置外部電源部連接 器，並形成供電於各外部電源部連接器之各控制電源在各 ^之間導通的構成’藉此在將外部電源部連接於周邊機 杰之外部電源部連接器時亦可進行同樣的供電。 依上述的構成，可由外部電源部32、48供給用以使換 流器本體1所内建連接之微電腦及其周邊電路動作之控制 用電源，因此於換流器本體i啟動時，或因破損的顧廣等 ，：能投入換流器本體！之商用電源之主電路電源時，亦 能貫施設定值之確認及變更。 又，參數部27、内建選擇部37及換流器裝置i均妒 成設有外部電源部連接器24、45、3〇、46、4卜51之構造\ 因此可任意選擇連接外部電源部32、48之位置，使換流器 本體1之確認作業更為容易。 、w ° 再者，只要在參數部27、内建選擇部37或換流器本 體1所設置之外部電源部連接器24、45、3〇、46、451 中任-個上連接外部電源部32、48’即能使參數部27及1 内建選擇部37及換流器控制部16之微電腦及其周邊泰路 動作’因此不但對於參數部27,對於個人電腦等之周:裝 314744 14 1221701 置亦可經由内建選擇部37實行運轉狀態之監視及表示、設 定確認及變更等。 又，在參數#27位於遠離換流器本體^的位置時，亦 能將電力供給至換流器本體κ微電腦及其周邊電路，因 此於遠離的位置亦能實施狀態之監視及設定之變更等。 又由於外部電源設備32、48為可裝卸自如的構成因 此可以只在有需要控制用電源時將其連接。 依上述的說明，為雖在換流器控制部16、參 7、 2選擇部37均設有外部電源部連接器但亦可於設置於 ,、中任-個，例如在換流器控制部16及參數部2 :流器控制部16及内建選擇部37等設置外部電源部連： 其次參照第2圖說明第2實施形態之換流器裝置。 Μ第1實施形態為對於實行所希望的動作（例如實 所需兩種類（或數種類）之控制電源電壓的情形加 作所2實施形態舉例說明實行所希望之例如通訊動 以使^〜一種類之控制電源電遂的情形。如預先選定零件 電源部：Γ所需之電源為一種類’則只需—種類之外部 又，，因此在換流器裝置之尺寸、成本上有其優點。 將外部述第1實施形態中’於控制用電源停止時係 控制用電、:32、48予以連接’但在第2實施形態中則在 $々、為活線時將外部電源部32並設連接。 $、第2圖’其中與第}圖同一的部分省略其說明， 314744 15 1221701 :部電源部32係由：電池34;防止來自商用電源2所產 之控制電源之電流逆流向至電池34之逆流防止二極體 > ’以及防止來自電池34之過電流的過電流保護pa熱 破電阻器（thermistor)36等所串聯形成，而在商用電源2之 扛制用電源為活線時，亦連接有外部電源部”。’、 另方面，在換流器本體1、内建選擇部3 7、夂 部2 7，配合外部雷、、盾邱1 乡 p電源σ"2而分別設置有外部電源部連接 态 24 、 41 、 30 。 外部電源部連接器30、24、41為連接於平滑 Γ之結果使外部電源部32分別連接於換流器控制部 ^器本體微電腦17、峨18、内建選擇部 =擇微電腦4。及參選部27之參選部微電腦W此時内 4電源部32連接於外部電源部連接器3〇、24、 : = 而均可構成㈣之連接狀態，且連接於平 谷為9的兩端。 連接^所述，將外部電源部32、48連接於各外部電源部 16 . ° 3〇、41之任一個連接器，即可使換流 二與严數部27及内建選擇部37之間互相通訊，可實= 机4置之各種設定值的確認及設定。 、 +由於在第2實施形態中之外部電源部”追加設置 二因此無關於控制用電源之有無可將外部電源部32。 體1連接有商用電源2時， :二商用電源2所產生之控制用電源，而於商 被切斷時，立即切換至由外部電源部32之供電。原2 314744 16 1221701 又依上述的構成，於商用電源2被意外切斷時仍妒杏 行通訊，並將錯誤訊息傳送至附隨在參數部27及内建、= 部37之周邊機器。又可於控制用電源意外被切斷時二 部電子機器。 ” 能=上所述’第2實施形態不但具有與上述第1實施形 怨同樣的作用效果，又因外部電源部32具有逆流防止功 能，因此於換流器本體1連接右亦田+览。 連接有商用電源2且於換流器本 體1產生有控制用電流時，亦可防卜 J J防止電力從控制用電源流 ^至外部電源部32,又於心電源2及控制用電源被切斷 寸仍可由外部電源部32供給電力，因此在不經意切斷電源 時仍能繼續設定及防止數據之損失。又由於具備過電流防 止功能’因此連接於外部電源部32之負載發生短路故障 時，能抑制來自外部電源部32的電力供給。 i 3實施形能 其次參照第3圖說明第3實施形態之換流器裝置。 上述第2實施形態係針對在外部電源部32内追加設置 由逆流防止二極體及過電流保護ριχ熱敏電阻器Μ所形 :之保護電路的例子加以說明13實施形態為分別於換 本體卜參數部27、内建選擇部37所設置之外部電源 部連接H 24、3〇、41追加設置保護電路的構成。亦即於第 3圖中，於換流器本體，之外部電源部連接器24追加設置 由防止來自商用電源2所吝& + ^ ^ 斤產生之才工制用電源之電流發生逆 流之逆流防止二極體5 5、芬 ^ 及防止來自外部電源部32之電 池34之過電流之過電流保護pTc熱敏電阻器⑽形成之 314744 17 1221701 保護電路；且在參數部27之外部電源部連接器％追加設 置由防止來自商用電源2所產生之控制用電源之電流發生 逆流之逆流防止二極體53、及防止來自外部電源部3^之 電池34之過電流之過電流保護pTC熱敏電阻器μ所形成 之保護電路；且在内建選擇部37之外部電源部連接哭^ 追加設置由防止來自商用電源2所產生之控制用電源：電 流發生逆流之逆流防止二極體57、及防止來自外部電源部 32之電池34之過電流之過電流保護pCT熱敏電阻哭 所形成之保護電路。 w 在第2實施形態中，需附加有保護電路之外部電源部 32’但在第3實施形態中則因於換流器本體i、參數部2卜 及内建選擇部37之外部電源部連接器24、3〇、41追加設 置保濩電路，因此外部電诉立 一 电/原邛32可使用與第1實施形態所 不之標準之外部電源部32。 [產業上之利用可能性] 如上所述， 用電源被切斷時 之確認及變更等 控制。 本毛月之換流器裝置係於商用電源及控制 ’仍能進行運轉狀態之監視及顯示、設定 ，而適用於擴大換流器裝置功能之電動機 [圖式簡單說明] 第1圖表不本發明楚1 , 弟1男施形悲之換流器裝置之構成 :，第2圖表示本發明第2實施形態之換流器裝置之構成 Γ第3圖表示本發明第3實施形態之換流器農置之構成 314744 18 1221701 1 換流器本體 2 商用電源 3 變換器部 4 換流器部 5 二極體橋式整流器 6 商用平滑電容器 7 電源變壓器 8、 10 、 12 、 35 、 43 、 53 、 5f Ϊ > 57 逆流防止二極體 9、 11 、 13 、 44 平滑電容器 14 控制1C 15 控制電流電晶體 16 換流器控制部 17 、29 、 40 微電腦 18 ROM 19 換流器驅動IC(HVIC) 20 衝擊電流抑制電阻 21 開關 22 繼電器 23 感應電動機 24 、30 、 41 、 45 、 46 、 51 外部電源部連接器 25 換流器本體側連接器 27 參數部 28 參數部側連接器 31 、47外部電源連接線 32、48 外部電源部 33 、49外部電源側連接器 34、50 電池 36 、52、54、56過電流保護 PTC熱敏電阻器 37 内建選擇部 38、39 連接器 42 選擇部側連接器 19 3】4744

Claims (1)

1221701 拾、申請專利範圍： 1. 一種換流1§裝置，其係將設於換流器本體、内建選擇 部、及參數冑中任一者之微電腦及周4電路所連接之控 制用電源裝設在上述換流器本體内，其特徵為：二 具備有能將外部電源部連接在換流器本體 擇部、及參數部中任一者之外部電 遷ι 外部電源部連接器連接於控制用電源°。 盗，並將該 利範圍第1項之換流器褒置，其中，對應於前 外^ 源之電壓位準而設定外部電源部連接器及 外部電源部之種類。 3· Π請專利範圍第2項之換流器裳置，其中，前述控制 電源之電壓位準皆為相同電位。 4.2請專利範圍第1項之換流器裝置，其中，在前述外 :源部連接器及外部電源部中任—者設有逆流防止 機構及過電流防止機構。 5. 2請專利範圍第1項之換流器裂置，其中，在前述周 器。路中包含有連接於内建選擇部之外部1/〇之周邊機 314744 20