專(zhuān)利名稱(chēng)：電源控制裝置以及具有該電源控制裝置的熱泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減少了從電源供給的交流電流中的高次諧波，改善了 功率因數(shù)的電源控制裝置和具有該電源控制裝置的熱泵裝置。這里， 所謂熱泵裝置，例如包括室內(nèi)空調(diào)器等空調(diào)設(shè)備、冰箱等冷凍冷藏設(shè) 備以及熱泵式的供熱水機(jī)等。
背景技術(shù)：
作為具有減少?gòu)碾娫垂┙o的交流電流中的高次諧波、改善了功率因數(shù)的現(xiàn)有的電源控制裝置的熱泵裝置，例如有在日本特開(kāi)平4一 271299號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的空調(diào)設(shè)備。該空調(diào)設(shè)備中的控制方法是在交流 /直流變換電路中設(shè)置與電源構(gòu)成閉合環(huán)路的電抗器和開(kāi)關(guān)元件，對(duì) 其開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行通斷控制來(lái)形成減少了高次諧波的正弦波的輸出電 壓。圖10是表示在日本特開(kāi)平4—271299號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的作為現(xiàn)有的 熱泵裝置的空調(diào)設(shè)備的示意電路圖。如圖10所示，在現(xiàn)有的空調(diào)設(shè)備 中，包括把交流電源101的交流電流變換成直流電流的交流/直流變 換電路106、被供給直流電流的逆變器部107以及用于改善輸入功率因 數(shù)、減少高次諧波的具有電抗器102和2個(gè)開(kāi)關(guān)元件104、 105的輸入 電流控制電路。另外，在圖IO的現(xiàn)有的空調(diào)設(shè)備中，設(shè)置由逆變器部 107驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)用電機(jī)108、檢測(cè)交流輸入電流的輸入電流傳感器(電 流變換器)103、把檢測(cè)出的交流輸入電流變換成電壓的變換電路109、 驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件104、 105的開(kāi)關(guān)元件驅(qū)動(dòng)電路110、驅(qū)動(dòng)逆變器部107 的逆變器部驅(qū)動(dòng)電路111以及控制開(kāi)關(guān)元件驅(qū)動(dòng)電路110和逆變器部 驅(qū)動(dòng)電路lll的控制裝置112。控制裝置112對(duì)開(kāi)關(guān)元件104、 105進(jìn)行通斷控制，并且，根據(jù)檢 測(cè)出的交流輸入電流，變更開(kāi)關(guān)元件104、 105的導(dǎo)通時(shí)間?？刂蒲b置 112進(jìn)行控制，如果由電流傳感器103檢測(cè)出的交流輸入電流大于規(guī)定在圖IO表示的現(xiàn)有的熱泵裝置的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)由電流傳感器103 檢測(cè)出的交流輸入電流值，控制開(kāi)關(guān)元件104、 105的導(dǎo)通時(shí)間的時(shí)間 比例。然而，由于用電流傳感器(電流變換器)103不能正確地檢測(cè)瞬 時(shí)電流，其結(jié)果，不能正確地檢測(cè)包含畸變的交流輸入電流。因此， 在根據(jù)由電流傳感器103檢測(cè)出的交流輸入電流值進(jìn)行的控制中，難 以得到高的功率因數(shù)。另夕卜，具有如下問(wèn)題交流/直流變換電路106 的輸入控制電路中的2個(gè)開(kāi)關(guān)元件104、 105如果由于噪聲等同時(shí)成為 導(dǎo)通狀態(tài)，則在由交流電源IOI、電抗器102和開(kāi)關(guān)元件104、 105構(gòu) 成的閉合環(huán)路中設(shè)置的電流傳感器103不能應(yīng)對(duì)，裝置發(fā)生故障。因此，為了得到更高的功率因數(shù)，考慮使用畸變影響少且電流檢 測(cè)精度高的霍爾傳感器。但是，為了使用霍爾傳感器，需要用于補(bǔ)償 溫度特性等的特別的電路，具有成為復(fù)雜、高價(jià)的電路結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。 另外，存在如下問(wèn)題在由使用了霍爾傳感器的電流檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成熱 泵裝置的情況下，如果要提高響應(yīng)速度使得能夠迅速應(yīng)對(duì)過(guò)電流保護(hù) 等，則霍爾傳感器的驅(qū)動(dòng)電路的功耗增大。本發(fā)明解決上述現(xiàn)有的熱泵裝置中的問(wèn)題，目的是提供一種電流 控制裝置和效率高、可靠性高的節(jié)能的熱泵裝置，該電流控制裝置能 夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)正確地檢測(cè)交流輸入電流，把輸入電流低損失地形成 為正弦波形的輸出電流，從而使畸變小，能大幅度地減少高次諧波， 得到高功率的輸出，而且能夠可靠地防止發(fā)生由短路事故等引起的過(guò) 電流。本發(fā)明第一方案的電源控制裝置包括具有開(kāi)關(guān)元件的整流電路，將通過(guò)電抗器被輸入的來(lái)自交流電源 的交流電流變換成整流電流；平滑輸出電路，被輸入從上述整流電路輸出的整流電流，形成對(duì) 直流負(fù)載的輸出；輸入電壓檢測(cè)部，檢測(cè)來(lái)自上述交流電源的交流電壓的瞬時(shí)電壓; 輸入電流檢測(cè)部，具有檢測(cè)來(lái)自上述交流電源的交流電流的電流 變換器；
整流電流檢測(cè)部，檢測(cè)從上述整流電路向上述平滑輸出電路輸入
的整流電流的瞬時(shí)值；
輸出電壓檢測(cè)部，檢測(cè)與上述整流電路的輸出連接的平滑輸出電 路的端子電壓；
控制電路，被輸入來(lái)自上述輸入電壓檢測(cè)部、上述輸入電流檢測(cè) 部、上述整流電流檢測(cè)部和上述輸出電壓檢測(cè)部的檢測(cè)信息，輸出用 于使上述開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行通斷動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)，使得從上述整流電 路輸出的整流電流成為與輸入電壓同相且正弦波的整流波形；和
切斷電路，當(dāng)來(lái)自上述交流電源的輸入電流異常時(shí)，切斷從上述 控制電路輸入到上述整流電路的上述驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)，
上述切斷電路，在由上述輸入電流檢測(cè)部的上述電流變換器檢測(cè) 出的輸入電流的絕對(duì)值超過(guò)預(yù)先決定的異常輸入電流閾值時(shí)，切斷從 上述控制電路輸入到上述整流電路的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
這樣構(gòu)成的本發(fā)明第一方案的電源控制裝置即使在開(kāi)關(guān)元件誤動(dòng) 作而在交流電源側(cè)流過(guò)過(guò)大電流的情況下也能進(jìn)行檢測(cè)，而且，在流 過(guò)了直流電流側(cè)的短路電流的情況下也能進(jìn)行檢測(cè)。在第一方案的電 源控制裝置中，作為交流電源側(cè)的電流檢測(cè)裝置使用電流變換器。如 果輸入電流的上升沿陡峭，則電流變換器的靈敏度升高，輸出變大， 因此根據(jù)電流變換器的輸出檢測(cè)交流電源的異常輸入電流，能夠防止 由至切斷之前的時(shí)間延遲引起的電流進(jìn)一步增大。其結(jié)果，通過(guò)根據(jù) 來(lái)自電流變換器的輸出進(jìn)行切斷動(dòng)作，能夠可靠地進(jìn)行電流保護(hù)，能 夠使用電流直到開(kāi)關(guān)元件的極限。
在本發(fā)明第二方案的電源控制裝置中，當(dāng)在上述第一方案的上述 整流電流檢測(cè)部中檢測(cè)出的上述整流電流的瞬時(shí)值超過(guò)了預(yù)先決定的 異常整流電流閾值時(shí)，判斷為上述整流電路的動(dòng)作異常，由上述切斷 電路切斷從上述控制電路輸入到上述整流電路的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。這樣 構(gòu)成的第二方案的電源控制裝置成為能夠可靠地防止發(fā)生由短路事故 等引起的過(guò)電流的可靠性高的裝置。另外，在第二方案的電源控制裝置中，由整流電流檢測(cè)部檢測(cè)從整流電路向平滑輸出電路輸入的電流， 由于能夠檢測(cè)來(lái)自交流電源的輸入電流，因此能夠調(diào)整開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo) 通占空比，進(jìn)行高精度地控制使得來(lái)自交流電源的輸入電流成為正弦 波形。其結(jié)果，依據(jù)第二方案的電源控制裝置，能夠大幅度地提高交 流電源的利用效率。
在本發(fā)明第三方案的電源控制裝置中，當(dāng)在上述第一或第二方案
了預(yù)先決定的異常輸^i電壓、閾值時(shí)，判斷為來(lái)自上述交流電源的輸入 為異常輸入，由上述切斷電路切斷從上述控制電路輸入到上述整流電 路的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。這樣構(gòu)成的第三方案的電源控制裝置能夠可靠地 防止發(fā)生由過(guò)大電壓引起的電路故障。
在本發(fā)明第四方案的電源控制裝置中，設(shè)有取樣保持電路，其根 據(jù)用于使上述第一或第二方案的上述開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行通斷動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)指 令信號(hào)對(duì)來(lái)自上述整流電路的整流電流進(jìn)行取樣保持，上述取樣保持 電路對(duì)輸入電流波形進(jìn)行再現(xiàn)，上述控制電路根據(jù)所再現(xiàn)的輸入電流 波形調(diào)整上述驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)的導(dǎo)通期間。這樣構(gòu)成的第四方案的電源 控制裝置能夠使輸入電流以低損失形成為正弦波形的輸出電流，得到 畸變小、大幅度減少了高次諧波的高功率因數(shù)的輸出。
在本發(fā)明第五方案的電源控制裝置中，上述第一或第二方案的上 述整流電路由雙向開(kāi)關(guān)電路和二極管橋構(gòu)成，上述雙向開(kāi)關(guān)電路能夠 通過(guò)電抗器與上述交流電源連接成短路，不檢測(cè)上述交流電源的交流 電壓的極性，通過(guò)上述雙向開(kāi)關(guān)電路的通斷驅(qū)動(dòng)，使來(lái)自整流電路的 整流電流成為與上述交流電源的輸入電壓同相且正弦波的整流波形。 這樣構(gòu)成的第五方案的電源控制裝置能夠使輸入電流以低損失形成為 正弦波形的輸出電流，得到畸變小、大幅度減少了高次諧波的高功率 因數(shù)的輸出。
本發(fā)明第六方案的電源控制裝置構(gòu)成為交流電源通過(guò)電抗器連接 在由多個(gè)臂電路構(gòu)成的整流電路上，上述整流電路的上述多個(gè)臂電路 中的至少一個(gè)臂電路由可控的開(kāi)關(guān)元件、和將反向的二極管的并聯(lián)連
接體串聯(lián)連接2個(gè)而成的橋臂電路構(gòu)成，而且，上述整流電路的輸出 通過(guò)平滑輸出電路而被供給到直流負(fù)載，設(shè)有檢測(cè)上述交流電源與上述整流電路之間的電流的電流變換器，設(shè)有切斷電路，當(dāng)上述電流變換器的輸出電壓的絕對(duì)值超過(guò)了預(yù)先決定的異常輸入電流閾值時(shí)，斷開(kāi)上述開(kāi)關(guān)元件。這樣構(gòu)成的本發(fā)明第六方案的電源控裝置即使在開(kāi)關(guān)元件誤動(dòng)作而在交流電源側(cè)流過(guò)了過(guò)大的電流的情況下也能進(jìn)行檢測(cè)，而且在流過(guò)了直流電源側(cè)的短路電流的情況下也能進(jìn)行檢測(cè)。
在本發(fā)明第七方案的電源控制裝置中，在上述第六方案的上述整流電路與上述平滑輸出電路之間設(shè)有檢測(cè)對(duì)上述平滑輸出電路的整流電流的瞬時(shí)值的整流電流檢測(cè)部，當(dāng)由上述整流電流檢測(cè)部檢測(cè)出的瞬時(shí)的整流電流值超過(guò)了預(yù)先決定的異常整流電流閾值時(shí)，上述切斷電路斷開(kāi)上述開(kāi)關(guān)元件。這樣構(gòu)成的第七方案的電源控制裝置成為能夠可靠地防止由短路事故等引起的過(guò)電流產(chǎn)生的可靠性高的裝置。
在本發(fā)明第八方案的電源控制裝置中，設(shè)有檢測(cè)來(lái)自上述第六或者第七方案的上述交流電源的輸入電壓的瞬時(shí)電壓和極性的輸入電壓
檢測(cè)部，當(dāng)把由上述輸入電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的瞬時(shí)電壓記為Vac、把將要從上述整流電路輸出的所希望的輸出電壓記為Vdc*時(shí)，根據(jù)由關(guān)系(1—D) XVdc*= I Vac I
計(jì)算出的占空比D，驅(qū)動(dòng)整流電路中的與輸入電壓的瞬時(shí)電壓的極性相反的一側(cè)的橋臂電路的開(kāi)關(guān)元件。這樣構(gòu)成的第八方案的電源控制裝置使輸入電流以低損失形成為正弦波形的輸出電流，能夠得到畸變小、大幅度減少高次諧波的高功率因數(shù)的輸出。
在本發(fā)明第九方案的電源控制裝置中，設(shè)置檢測(cè)來(lái)自上述第六或者第七方案的上述交流電源的輸入電壓的瞬時(shí)電壓和極性的輸入電壓檢測(cè)部，當(dāng)把由上輸入電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的瞬時(shí)電壓記為Vac、把將要從上述整流電路輸出的所希望的輸出電壓記為Vd^、將K取為常數(shù)時(shí)，
根據(jù)由關(guān)系
(1—KXD) XVdc*= I Vac I
計(jì)算出的占空比D，驅(qū)動(dòng)上述整流電路中的與輸入電壓的瞬時(shí)電壓的極性相反的一側(cè)的上述橋臂電路的上述開(kāi)關(guān)元件，
在上述整流電路的實(shí)際的輸出電壓Vdc比所希望的輸出電壓Vdc*高的情況下，使常數(shù)K的值微量增加，在上述整流電路的實(shí)際的輸出
10電壓Vdc比所希望的輸出電壓VdcM氏的情況下，使常數(shù)K的值微量減少。這樣構(gòu)成的第九方案的電源控制裝置能夠使輸入電流以低損失形成為正弦波形的輸出電流，得到畸變小、大幅度減少高次諧波的高功率因數(shù)的輸出。
在本發(fā)明第十方案的電源控制裝置中，根據(jù)在第七方案的上述開(kāi)關(guān)元件處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)由上述整流電流檢測(cè)部檢測(cè)出的整流電流值，決定上述開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通占空比的導(dǎo)通時(shí)間。這樣構(gòu)成的第十方案的電源控制裝置能夠使輸入電流以低損失形成為正弦波形的輸出電流，得到畸變小、大幅度減少高次諧波的高功率因數(shù)的輸出。
在本發(fā)明第十一方案的電源控制裝置中，構(gòu)成為上述第十方案的上述控制電路進(jìn)行控制，使得以一定周期進(jìn)行上述開(kāi)關(guān)元件的通斷的反復(fù)動(dòng)作，且在一定周期中斷開(kāi)期間不為零。這樣構(gòu)成的第十一方案的電源控制裝置能夠在控制電路中再現(xiàn)輸入電流。
在本發(fā)明第十二方案的電源控制裝置中，也可以用雙極型晶體管、IGBT或者M(jìn)OSFET構(gòu)成上述第六至第十方案的上述開(kāi)關(guān)元件。
本發(fā)明第十三方案的熱泵裝置具有上述第一方案至第十二方案的任一個(gè)電源控制裝置，根據(jù)在輸入電流檢測(cè)部中檢測(cè)出的來(lái)自交流電源的交流電壓的絕對(duì)值的平滑值，檢測(cè)該熱泵裝置的負(fù)載狀態(tài)，進(jìn)行該熱泵裝置的控制。這樣構(gòu)成的第十三方案的熱泵裝置由于使用可靠性高、大幅度減少了高次諧波的高功率因數(shù)的電源控制裝置，因此能夠提供節(jié)能、可靠性高的熱泵裝置。
本發(fā)明的新的特征除了在權(quán)利要求書(shū)中記載的內(nèi)容以外，關(guān)于結(jié)構(gòu)以及內(nèi)容，通過(guò)綜合其它的目的或者特征，與附圖一起閱讀以下詳細(xì)的說(shuō)明，將能夠更好地理解和評(píng)價(jià)本發(fā)明。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的電源控制裝置根據(jù)檢測(cè)出的交流輸入電流以及輸出電流，使交流輸入電流以低損失形成為正弦波形的輸出電流，能夠形成大幅度減少了高次諧波的高功率因數(shù)的輸出。另外，具有本發(fā)明的電源控制裝置的熱泵裝置成為安全性、可靠性以及效率都高的裝置。因此，本發(fā)明的電源控制裝置以及熱泵裝置由于能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)大幅度提高電源的功率因數(shù)，即電源的利用效率，因此能夠從與當(dāng)前使用說(shuō)明書(shū)第7/23頁(yè)
的電源相同的電源得到更大的電力輸出，能夠構(gòu)筑節(jié)能的電源系統(tǒng)。


圖1是用一部分方框表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電源控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2是表示實(shí)施方式1的電源控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3A是表示實(shí)施方式1的電源控制裝置中的輸入電流的一個(gè)例子的波形圖。
圖3B是表示在實(shí)施方式1的電源控制裝置中使用的電流變換器的輸出特性的一個(gè)例子的波形圖。
圖3C是表示實(shí)施方式1的電源控制裝置中的第二絕對(duì)值檢測(cè)電路的輸出特性的一個(gè)例子的波形圖。
圖4是說(shuō)明在實(shí)施方式1的電源控制裝置中利用用電流變換器的特性產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)的圖。
圖5是用一部分方框表示本發(fā)明實(shí)施方式2的電源控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖6是實(shí)施方式2的電源控制裝置中的輸入電流以及整流電流的波形圖。
圖7是用一部分方框表示本發(fā)明實(shí)施方式3的電源控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖8是用一部分方框表示本發(fā)明實(shí)施方式4的電源控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖9是在實(shí)施方式4的電源控制裝置中使用的雙向開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
圖IO是表示現(xiàn)有的熱泵裝置的示意電路圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的理想實(shí)施方式。另外，本發(fā)明并不限于以下說(shuō)明的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，以下說(shuō)明的實(shí)施方式是用于實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)具體例子，基于相同技術(shù)思想的結(jié)構(gòu)當(dāng)然也包含在本發(fā)明內(nèi)。(實(shí)施方式l)
圖1是用一部分方框表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電源控制裝置的結(jié)
構(gòu)的電路圖。圖2是表示實(shí)施方式1的電源控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖1中，實(shí)施方式1的電源控制裝置中，交流電源1通過(guò)電抗器2與作為整流電路的全波整流電路4連接，由交流電源l、電抗器2和全波整流電路4構(gòu)成閉合環(huán)路。全波整流電路4由2個(gè)開(kāi)關(guān)元件(IGBT)9、 10以及4個(gè)二極管11、 12、 13、 14構(gòu)成。第一開(kāi)關(guān)元件9與第二開(kāi)關(guān)元件10串聯(lián)連接，在其連接點(diǎn)上連接電抗器2的一端。電抗器2的另一端連接在交流電源1的一個(gè)輸出端上。在第一開(kāi)關(guān)元件9以及第二開(kāi)關(guān)元件10上分別并聯(lián)連接有第一二體管11以及第二二極管12使得流過(guò)反向電流。另外，第三二體管13以及第四二體管14串聯(lián)連接，在其連接點(diǎn)上連接交流電源1的另一個(gè)輸出端。
在上述那樣構(gòu)成的全波整流電路4中，第一開(kāi)關(guān)元件9與第一二體管ll并聯(lián)連接，第二開(kāi)關(guān)元件10與第二二體管12并聯(lián)連接，各個(gè)并聯(lián)連接體串聯(lián)連接構(gòu)成1個(gè)臂電路(armdrcuit)。另外，第三二極管13以及第四二極管14串聯(lián)連接構(gòu)成1個(gè)臂電路。而且，在全波整流電路4中，由2個(gè)臂電路構(gòu)成橋臂電路。
如以上那樣，第一開(kāi)關(guān)元件9與第一二體管11的并聯(lián)連接體和第二開(kāi)關(guān)元件10與第二二極管12的并聯(lián)連接體串聯(lián)連接，構(gòu)成第一臂電路，第三二極管13以及第四二極管14的串聯(lián)連接體構(gòu)成第二臂電路。在實(shí)施方式1中，全波整流電路4由第一臂電路和第二臂電路組成的橋臂電路構(gòu)成。全波整流電路4的輸出由作為平滑輸出電路的平滑電容器7反復(fù)充放電而被平滑，直流電力被輸入到直流負(fù)載8。
在上述那樣構(gòu)成的電源控制電路中，設(shè)置有包括控制電路24的控制裝置50 (參照?qǐng)D2)。
如圖2的框圖所示，控制裝置50中除控制電路24以外，還設(shè)置有檢測(cè)來(lái)自交流電源1的輸入電壓的瞬時(shí)電壓的輸入電壓檢測(cè)部51、檢測(cè)來(lái)自交流電源l的輸入電流的絕對(duì)值的輸入電流檢測(cè)部52、檢測(cè)在全波整流電路4與平滑電容器7之間流過(guò)的整流電流的整流電流檢測(cè)部53、檢測(cè)平滑電容器7的端子電壓的輸出電壓檢測(cè)部54以及切斷電路21。切斷電路21構(gòu)成為根據(jù)來(lái)自輸入電流檢測(cè)部52、整流電流檢測(cè)部53和輸出電壓檢測(cè)部54的各檢測(cè)信號(hào)，切斷從控制電路24向全波整流電路4的開(kāi)關(guān)元件9、 10的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
輸入電壓檢測(cè)部51 (參照?qǐng)D2)包括檢測(cè)交流電源1的輸入電壓的瞬時(shí)電壓(Vac)的脈沖變壓器(PT) 15、根據(jù)來(lái)自脈沖變壓器15的輸出檢測(cè)輸入電壓的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值(I Vac I )的第一絕對(duì)值檢測(cè)電路16、和根據(jù)來(lái)自脈沖變壓器15的輸出檢測(cè)輸入電壓的極性的第一比較電路17。表示由第一絕對(duì)值檢測(cè)電路16檢測(cè)出的輸入電壓的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值以及由第一比較電路17檢測(cè)出的輸入電壓的極性的信息被輸入到控制電路24。
輸入電流檢測(cè)部52 (參照?qǐng)D2)包括檢測(cè)交流電源1的輸入電流的電流變換器(CT) 3、把由電流變換器3檢測(cè)出的檢測(cè)電流變換成與輸入電流成比例的檢測(cè)電壓的電阻18、檢測(cè)其檢測(cè)電壓的絕對(duì)值的第二絕對(duì)值檢測(cè)電路19、和檢測(cè)被絕對(duì)值化了的檢測(cè)電壓是否在預(yù)先決定的規(guī)定值以上的第二比較電路20。第二比較電路20把表示被絕對(duì)值化了的檢測(cè)電壓與規(guī)定值的比較結(jié)果的信息(切斷信號(hào))輸出到切斷電路21以及控制電路24。在切斷電路21中，如果被絕對(duì)值化了的檢測(cè)電壓在規(guī)定值以上，則切斷從控制電路24向全波整流電路4的開(kāi)關(guān)元件9、 IO的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
整流電流檢測(cè)部53 (參照?qǐng)D2)包括設(shè)置在全波整流電路4與平滑電容器7之間的電阻5、把在全波整流電路4與平滑電容器7之間流過(guò)的電流(整流電路)與預(yù)先決定的規(guī)定值(異常整流電流閾值)進(jìn)行比較的第三比較電路22。第三比較電路22把表示在全波整流電路4與平滑電容器7之間流過(guò)的整流電流與規(guī)定值(異常整流電流閾值)的比較結(jié)果的信息(切斷信號(hào))輸出到切斷電路21以及控制電路24。如果整流電流是在規(guī)定值(異常整流電流閾值)以上的電流，則第三比較電路22把切斷信號(hào)輸入到切斷電路21，切斷電路21切斷從控制電路24向全波整流電路4的開(kāi)關(guān)元件9、 10的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
輸出電壓檢測(cè)部54 (參照?qǐng)D2)包括作為檢測(cè)平滑電容器7的端子電壓的直流電壓檢測(cè)裝置的直流電壓檢測(cè)器6、把檢測(cè)出的平滑電容器7的端子電壓與預(yù)先決定的規(guī)定值(異常輸出電壓閾值)進(jìn)行比較的第四比較電路23。第四比較電路23把表示平滑電容器7的端子電壓與規(guī)定值(異常輸出電壓閾值)的比較結(jié)果的信息(切斷信號(hào))輸
入到切斷電路21以及控制電路24。如果平滑電容器7的端子電壓在規(guī) 定值(異常輸出電壓閾值)以上，則第四比較電路23把切斷信號(hào)輸出 到切斷電路21，切斷電路21切斷從控制電路24向全波整流電路4的 開(kāi)關(guān)元件9、 IO的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
關(guān)于以上那樣構(gòu)成的實(shí)施方式1的電源控制裝置，以下說(shuō)明其動(dòng)作。
在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，在連接直流負(fù)載8進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的 情況下，從交流電源1供給的電力通過(guò)電抗器2供給到由具有第一開(kāi) 關(guān)元件9和第二開(kāi)關(guān)元件10的橋臂電路構(gòu)成的全波整流電路4。
在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，由脈沖變壓器15檢測(cè)來(lái)自交流 電源1的輸入電壓的瞬時(shí)電壓，在第一比較電路17中檢測(cè)輸入電壓的 極性。另外，脈沖變壓器15的輸出被輸入到第一絕對(duì)值檢測(cè)電路16， 檢測(cè)輸入電壓的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值I Vac I 。與這些輸入電壓有關(guān)的極 性信息和絕對(duì)值信息被輸入到控制電路24。
在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，根據(jù)與具有脈沖變壓器15、第 一絕對(duì)值檢測(cè)電路16和第一比較電路17的輸入電壓檢測(cè)部51檢測(cè)出 的交流電源1的輸入電壓有關(guān)的信息，控制電路24對(duì)全波整流電路4 中的開(kāi)關(guān)元件9、 IO進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
如圖1所示，交流電源1在第一開(kāi)關(guān)元件9與第二開(kāi)關(guān)元件10的 連接點(diǎn)、第三二極管13與第四二極管14的連接點(diǎn)上，通過(guò)電抗器2 施加交流電壓。根據(jù)來(lái)自控制電路24的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)互補(bǔ)地通斷驅(qū)動(dòng) 第一開(kāi)關(guān)元件9和第二開(kāi)關(guān)元件10，把從交流電源1輸入的輸入電流 形成為正弦波的輸出電流。其結(jié)果，由全波整流電路4整流了的直流 電流成為實(shí)質(zhì)上與輸入電壓同相且把正弦波整流了的實(shí)質(zhì)上呈山形的 波形。在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，通過(guò)第一開(kāi)關(guān)元件9和第二 開(kāi)關(guān)元件10的通斷驅(qū)動(dòng)，電抗器3進(jìn)行能量的存儲(chǔ)和釋放，形成具有 正弦波的整流電流。這樣，在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，由于第 一開(kāi)關(guān)元件9和第二開(kāi)關(guān)元件10的通斷驅(qū)動(dòng)，使輸出的電流成為與輸 入電壓同相的正弦波，因此高次諧波減少，功率因數(shù)大幅度提高。
在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，根據(jù)來(lái)自輸入電壓檢測(cè)部51的信息，由控制電路24對(duì)第一開(kāi)關(guān)元件9和第二開(kāi)關(guān)元件10進(jìn)行通斷 驅(qū)動(dòng)，使得輸入電流成為正弦波的電流。另外，在該通斷驅(qū)動(dòng)中，由 控制電路24根據(jù)檢測(cè)出的輸入電壓設(shè)定第一開(kāi)關(guān)元件9和第二開(kāi)關(guān)元 件10的導(dǎo)通占空比(一個(gè)周期中導(dǎo)通時(shí)間的比例)D。在輸入電壓高 的情況下增大導(dǎo)通時(shí)間的比例，在輸入電壓小的情況下減小導(dǎo)通時(shí)間 的比例。這樣，通過(guò)根據(jù)輸入電壓對(duì)第一開(kāi)關(guān)元件9和第二開(kāi)關(guān)元件 IO進(jìn)行通斷驅(qū)動(dòng)，輸入電流形成為正弦波的電流，能謀求提高功率因 數(shù)和減少高次諧波。
接下來(lái)，說(shuō)明控制電路24中的設(shè)定導(dǎo)通占空比D的動(dòng)作。另外， 所謂導(dǎo)通占空比D是開(kāi)關(guān)元件9、 10的通斷動(dòng)作中的導(dǎo)通期間和斷開(kāi) 期間的 一個(gè)周期中導(dǎo)通期間的時(shí)間比例。
如果把將要從電源控制裝置輸出的所希望的輸出電壓記為Vdc*， 把作為第一絕對(duì)值檢測(cè)電路16的輸出的輸出電壓的瞬時(shí)電壓Vac的絕 對(duì)值記為I Vac I ，則在控制電路24中設(shè)定的導(dǎo)通占空比D由下述的 式(1)表示。
(1—D) XVdc*= I Vac I (1)
因此，導(dǎo)通占空比D由所希望的輸出電壓Vdd與輸入電壓的瞬時(shí) 電壓Vac決定。
在控制電路24中，按照用式(1)決定的導(dǎo)通占空比D，根據(jù)由 第一比較電路17得到的輸入電壓的極性信息，互補(bǔ)地通斷驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元 件9、 10。
基于控制電路24中的導(dǎo)通占空比D的對(duì)第一開(kāi)關(guān)元件9或者第二 開(kāi)關(guān)元件10的輸入信號(hào)分配如下。使用由第一比較電路17得到的輸 入電壓的極性信息，在交流電源1的電抗器2側(cè)(圖1中的上側(cè)輸入 端子)的電壓高的情況下，對(duì)第二開(kāi)關(guān)元件10 (圖1表示的臂電路中 的下側(cè)開(kāi)關(guān)元件)進(jìn)行通斷驅(qū)動(dòng)。另一方面，在交流電源1的相反側(cè) (圖1中的下側(cè)輸入端子)的電壓高的情況下，對(duì)第一開(kāi)關(guān)元件9 (圖 l表示的臂電路中的上側(cè)開(kāi)關(guān)元件)進(jìn)行通斷驅(qū)動(dòng)。這樣，通過(guò)對(duì)第一 開(kāi)關(guān)元件9或者第二開(kāi)關(guān)元件10進(jìn)行通斷驅(qū)動(dòng)，把來(lái)自交流電源l的 輸入電流形成為對(duì)正弦波進(jìn)行了整流的實(shí)質(zhì)上具有山形波形的整流電 流。另外，在進(jìn)一步提高將要輸出的所希望的輸出電壓Vdc^的精度的 情況下，能夠使用由直流電壓檢測(cè)器6得到的實(shí)際的輸出電壓Vdc。 在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，能夠構(gòu)成為在輸出電壓檢測(cè)部54中 設(shè)置比較電路，把檢測(cè)出的實(shí)際的輸出電壓Vdc與預(yù)先設(shè)定的所希望 的輸出電壓Vdd進(jìn)行比較。在輸出電壓檢測(cè)部54中，在檢測(cè)出的實(shí) 際的輸出電壓Vdc比所希望的輸出電壓VdcM氏的情況下，在導(dǎo)通占空 比D中增加一定的微小增量。另一方面，在檢測(cè)出的實(shí)際的輸出電壓 Vdc比所希望的輸出電壓Vdc^高的情況下，從導(dǎo)通占空比D減去一定 的微小值。即，按照下述的式(2)微量地修正系數(shù)K。 (1—KXD) XVdc*= I Vac I (2)
在式(2)中系數(shù)K的初始值是1，例如，可以實(shí)施在每一秒根據(jù) 檢測(cè)出的實(shí)際的輸出電壓Vdc與所希望的輸出電壓Vdc^的差使系數(shù)K 的值變化O.l等的方法。
通過(guò)如上述那樣使系數(shù)K變化，檢測(cè)出的實(shí)際的輸出電壓Vdc逐 漸接近所希望的輸出電壓Vdc、其結(jié)果，實(shí)施方式l的電源控制裝置 能夠謀求輸出電壓精度的進(jìn)一步提高。另外，除了微調(diào)整系數(shù)K的方 法以外，根據(jù)檢測(cè)出的實(shí)際的輸出電壓Vdc與所希望的輸出電壓Vd^ 的差，進(jìn)行比例或者積分等運(yùn)算處理決定系數(shù)K的方法當(dāng)然也是可行 的。
如上所述，實(shí)施方式1的電源控制裝置由于能夠根據(jù)來(lái)自輸入電 壓檢測(cè)部51以及輸出電壓檢測(cè)部54的各種信息高精度地控制開(kāi)關(guān)元 件(IGBT) 9、 10，因此能夠大幅度提高交流電源1的利用效率(功率 因數(shù))。
在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，設(shè)置有切斷電路21，在交流電 源1的輸入中發(fā)生了異常狀態(tài)的情況下，或者在該電源控制裝置內(nèi)的 電路中發(fā)生了異常狀態(tài)的情況下，以及在直流負(fù)載8中發(fā)生的異常狀 態(tài)的情況下，停止第一開(kāi)關(guān)元件9和第二開(kāi)關(guān)元件10的通斷控制。如 果由切斷電路21停止第一開(kāi)關(guān)元件9和第二開(kāi)關(guān)元件10的通斷驅(qū)動(dòng)， 則該電源控制裝置可靠地停止將要向直流負(fù)載8供給的所希望電平的 輸出。
接下來(lái)，說(shuō)明在實(shí)施方式1的電源控制裝置中發(fā)生了異常狀態(tài)時(shí)的動(dòng)作。以下，順序說(shuō)明實(shí)施方式1的電源控制裝置中的輸入電流檢
測(cè)部52、整流電流檢測(cè)部53以及輸出電壓檢測(cè)部54的發(fā)生了異常動(dòng) 態(tài)時(shí)的動(dòng)作。
設(shè)置在交流電源1與全波整流電路4之間的電流變換器3檢測(cè)來(lái) 自交流電源l的輸入電流，由電阻18變換成與檢測(cè)出的輸入電流相對(duì) 應(yīng)的檢測(cè)電壓。其檢測(cè)電壓輸入到第二絕對(duì)值檢測(cè)電路19，檢測(cè)出檢 測(cè)電壓的絕對(duì)值，輸入到第二比較電路20。在第二比較電路20中，把 與電流變換器103檢測(cè)出的輸入電流相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電壓的絕對(duì)值與預(yù) 先決定的規(guī)定值(異常輸入電流閾值)進(jìn)行比較。表示其比較結(jié)果的 信息(切斷信號(hào))輸入到切斷電路21和控制電路24。如果檢測(cè)電壓的 絕對(duì)值在異常輸入電流閾值以上，則切斷電路21瞬時(shí)切斷從控制電路 24輸出到全波整流電路4的開(kāi)關(guān)元件9、 10的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
圖3A、 3B、 3C是表示在實(shí)施方式1的電流控制裝置中使用的電 流變換器3的輸出特性的一個(gè)例子的波形圖。圖3A是電流變換器3檢 測(cè)的輸入電流波形，圖3B是電流變換器3的輸出電壓波形，圖3C是 從第二絕對(duì)值檢測(cè)電路19輸出的電壓波形。
在由電流變換器3檢測(cè)出圖3A中用虛線(xiàn)表示的標(biāo)準(zhǔn)正弦波的輸入 電流的情況下，電流變換器3輸出在圖3B中用虛線(xiàn)表示的標(biāo)準(zhǔn)正弦波 的輸出電壓波形。這種情況下，第二絕對(duì)值檢測(cè)電路19輸出圖3C中 用虛線(xiàn)表示的標(biāo)準(zhǔn)正弦波的電壓。
如果來(lái)自交流電源1的輸入電流有上升沿陡峭的波形，則在由電 流變換器3檢測(cè)出例如圖3A中用實(shí)線(xiàn)表示那樣的具有上升沿陡峭部分 的輸入電流波形的情況下，在電流變換器3的輸出電壓中，成為進(jìn)一 步強(qiáng)調(diào)了輸入電流的上升沿陡峭部分的陡峭的電壓波形。因此，從電 流變換器3輸出的電壓波形的振幅增大。如果這樣的電流變換器3的 輸出電壓輸入到第二絕對(duì)值檢測(cè)電路19，則成為如圖3C中用實(shí)線(xiàn)表 示的電壓波形，該電壓波形的電壓從第二絕對(duì)值檢測(cè)電路19輸入到第 二比較電路20。
如從第二絕對(duì)值檢測(cè)電路19輸出的電壓波形(圖3C的實(shí)線(xiàn)的波 形)所明確的那樣，在輸入電流具有上升沿陡峭部分的波形的情況下，由電流變換器3檢測(cè)出的波形成為進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了輸入電流的上升沿的 陡峭部分的振幅大的電壓波形。因此，在圖3C表示的第二絕對(duì)值檢測(cè) 電路19的輸出中，通過(guò)檢測(cè)是否超過(guò)規(guī)定值，能夠在具有上升沿陡峭 波形的輸入電流成為異常大的輸入電流之前進(jìn)行檢測(cè)。即，具有直流 電流變換器3的輸入電流檢測(cè)部52能夠在實(shí)際的輸入電流成為異常大 的輸入電流之前判斷為異常，由切斷電路21切斷向開(kāi)關(guān)元件9、 10的 驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，利用了如下特性當(dāng)電流變換 器3檢測(cè)出上升沿陡峭的電流波形時(shí)，電流變換器3進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)陡峭 的部分，靈敏度升高。圖4說(shuō)明使用電流變換器3的特征產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)。 圖4的(a)表示輸入電流的上升沿角度小時(shí)的波形(X)與大時(shí)的波 形(Y)。圖4的(b)是從電流變換器3輸出的電壓波形，(X)是輸 入電流的上升沿角度小時(shí)的電流變換器3的輸出電壓波形，(Y)是輸 入電流的上升沿角度大時(shí)的電流變換器3的輸出電壓波形。
在輸入電流檢測(cè)部52中，至檢測(cè)到輸入電流是異常電流而切斷電 路21切斷向開(kāi)關(guān)元件9、 IO的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)之前，存在延遲時(shí)間。在 該延遲時(shí)間的期間有可能輸入電流異常升高而破壞元件或設(shè)備等。特 別是，在輸入電流中的上升沿陡峭的情況下，在延遲時(shí)間的期間中有 時(shí)成為很大的電流，引起重大的事故。在實(shí)施方式1的電源控制裝置 中，為了防止這樣前事故，利用上述作為電流變換器3旨注的當(dāng)輸 入急劇變化時(shí)靈敏度升高這樣的特征。
在電流變換器3中，如從圖4的(a)以及(b)所明確的那樣， 輸入電流的上升沿角度越大，即電流的增加率越大，電流變換器3的 輸出電壓波形越陡峭。如圖4的(b)所示，在實(shí)施方式l的電源控制 裝置中，在電流變換器3的輸出電壓超過(guò)作為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值的異 常輸入電流閾值的時(shí)刻，使用切斷電路21使開(kāi)關(guān)元件9、 IO成為斷開(kāi) 狀態(tài)。由于如上所述，從判斷為輸入電流異常到實(shí)際切斷經(jīng)過(guò)某種程 度的時(shí)間，因此在陡峭的情況下，在其經(jīng)過(guò)時(shí)間的期間電流進(jìn)一步增 加，有可能超過(guò)開(kāi)關(guān)元件9、 10的臨界電流。然而，在實(shí)施方式1的 電源控制裝置中，由于使用當(dāng)檢測(cè)電流的變化急劇時(shí)靈敏度升高的電 流變換器3檢測(cè)輸入電流，因此如上述的圖3A到圖3C所示，在輸入
19電流有急劇上升沿的情況下，能夠用比實(shí)際輸入電流的值低的值判斷 是否出現(xiàn)異常。
在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，成為在實(shí)際切斷電流時(shí)能夠不
超過(guò)開(kāi)關(guān)元件9、 10的臨界電流可靠地進(jìn)行切斷的結(jié)構(gòu)。因此，在本 發(fā)明的實(shí)施方式1的電源控制裝置中，具有能夠恰到好處地使用開(kāi)關(guān) 元件9、 10的臨界電流值、不需要使用必要以上的大電流容量的開(kāi)關(guān) 元件9、 10的出色效果。而且，在本發(fā)明的實(shí)施方式1的電源控制裝 置中使用的電流變換器3由于具有不會(huì)導(dǎo)致電路損失的特征，因此該 電源控制裝置具有高的效率。另外，實(shí)施方式1的電源控制裝置由于 在輸入電流檢測(cè)中未使用霍爾傳感器等檢測(cè)裝置，因此有環(huán)境溫度等 的影響少、能夠簡(jiǎn)化電路的優(yōu)點(diǎn)。
如上所述，在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，當(dāng)作為輸入電流檢 測(cè)部52中的輸入電流檢測(cè)裝置的電流變換器3檢測(cè)出了輸入電流的異 常時(shí)，切斷電路21可靠地切斷輸入到開(kāi)關(guān)元件9、 10的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)， 提高裝置的安全性以及可靠性。 [整流電流檢測(cè)部53]
另外，在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，構(gòu)成為當(dāng)設(shè)置在全波整 流電路4與平滑電容器7之間的具有電阻5的整流電流檢測(cè)部53檢測(cè) 出了異常狀態(tài)時(shí)，切斷輸入到開(kāi)關(guān)元件9、 10的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。整流 電流檢測(cè)部53檢測(cè)在全波整流電路4與平滑電容器7之間流過(guò)的整流 電流。在整流電流檢測(cè)部53中，把由電阻5形成了電壓降的整流電流 信息輸入到第三比較電路22。在第三比較電路22中，檢測(cè)被檢測(cè)出的 整流電流是否在規(guī)定值(異常整流電流閾值)以上。表示第三比較電 路22中的比較結(jié)果的信息(切斷信號(hào))輸入到切斷電路21以及控制 電路24。如果檢測(cè)出的整流電流在異常整流電流閾值以上，則切斷電 路21切斷從控制電路24向全波整流電路4的開(kāi)關(guān)元件9、 10的驅(qū)動(dòng) 指令信號(hào)。
在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，構(gòu)成為當(dāng)檢測(cè)平滑電容器7的 端子電壓的輸出電壓檢測(cè)部54檢測(cè)出了異常狀態(tài)時(shí)，切斷輸入到開(kāi)關(guān) 元件9、 IO的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。在輸出電壓檢測(cè)部54中，直流電壓檢測(cè)器6檢測(cè)作為輸出電壓的平滑電容器7的端子電壓，第四比較電路23 檢測(cè)被檢測(cè)出的輸出電壓是否在規(guī)定值(異常輸出電壓閾值)以上。 表示第四比較電路23中的比較結(jié)果的信息(切斷信號(hào))輸入到切斷電 路21以及控制電路24。如果檢測(cè)出的輸出電壓在異常輸出電壓閾值以 上，則切斷電路21切斷從控制電路24向全波整流電路4的開(kāi)關(guān)元件9、 IO的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
如上所述，在實(shí)施方式1的電源控制裝置中，在輸入電流檢測(cè)部 52中的電流變換器3檢測(cè)出了異常大的輸入電流值時(shí)、整流電流檢測(cè) 部53檢測(cè)出了異常大的整流電流值時(shí)或者輸出電壓檢測(cè)部54檢測(cè)出 了異常高的輸出電壓時(shí)的任一種狀態(tài)下，切斷電路21都可靠地切斷從 控制電路24輸入到全波整流電路4的開(kāi)關(guān)元件9、10的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
因此，實(shí)施方式1的電源控制裝置成為安全性高的裝置，能夠提 高使用了該電源控制裝置的熱泵裝置的可靠性。 (實(shí)施方式2)
接下來(lái)，使用圖5以及圖6，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式2的電源控制裝 置。圖5是用一部分方框表示實(shí)施方式2的電源控制裝置的結(jié)構(gòu)的電 路圖。圖6是表示實(shí)施方式2的電源控制裝置中的輸入電流與整流電 流的波形圖。在實(shí)施方式2的電源控制裝置中，與上述實(shí)施方式1的 電源控制裝置的不同點(diǎn)在于，由電阻5檢測(cè)從全波整流電路4流向平 滑電容器7的整流電流，表示其檢測(cè)出的電流值的整流電流信息通過(guò) 取樣保持電路25輸入到控制電路24。因此，在實(shí)施方式2的說(shuō)明以及 圖5中，在具有與上述實(shí)施方式1的電源控制裝置相同的功能、結(jié)構(gòu) 的構(gòu)成要素上標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，這些構(gòu)成要素的說(shuō)明適用在實(shí)施 方式l中的說(shuō)明。
在實(shí)施方式2的電源控制裝置中，檢測(cè)交流電源1的輸入電壓的 脈沖變壓器(PT) 15的輸出被輸入到第一絕對(duì)值檢測(cè)電路16，在第一 絕對(duì)值檢測(cè)電路16中檢測(cè)交流電壓的絕對(duì)值信息。實(shí)施方式2的電源 控制裝置構(gòu)成為檢測(cè)出的交流電壓的絕對(duì)值信息輸入到控制電路24， 根據(jù)交流電壓的絕對(duì)值信息和來(lái)自取樣保持電路25的整流電流信息， 檢測(cè)對(duì)該電源控制裝置的輸入電流。
使用圖6說(shuō)明實(shí)施方式2的電源控制裝置中的輸入電流檢測(cè)動(dòng)作。圖6的(a)是表示從交流電源1輸入的輸入電流的波形圖。在圖6的 (b)中，用實(shí)線(xiàn)表示當(dāng)輸入了圖6的(a)表示的輸入電流時(shí)，從全 波整流電路4輸出而通過(guò)電阻5的實(shí)際的整流電流波形(凹凸波形)， 用虛線(xiàn)表示直接把輸入電流進(jìn)行了全波整流時(shí)的波形(山形波形)。
如圖6的(b)所示，通過(guò)電阻5的電流的包絡(luò)線(xiàn)與用虛線(xiàn)表示的 把輸入電流進(jìn)行了全波整流時(shí)的波形相對(duì)應(yīng)。圖6的(b)中，在用實(shí) 線(xiàn)表示的整流電路波形(凹凸波形)中，在電阻5上流過(guò)電流的期間 (凸期間)是圖5表示的電源控制裝置的開(kāi)關(guān)元件9、 IO斷開(kāi)的期間。 在該斷開(kāi)期間通過(guò)在取樣保持電路25中進(jìn)行取樣保持動(dòng)作，能夠得到 輸入電流的信息，能夠再現(xiàn)輸入電流。在實(shí)施方式2的電源控制裝置 中，由于構(gòu)成為全波整流電路4的開(kāi)關(guān)元件9、 10在分時(shí)的通斷期間 進(jìn)行動(dòng)作，因此通過(guò)在整流電流中的斷開(kāi)期間檢測(cè)電流值，能夠檢測(cè) 輸入電流。而且，取樣保持電路25由于至下一個(gè)斷開(kāi)期間為止保持著 檢測(cè)出的電流信息，因此在輸入電流信息被輸入的控制電路24中能夠 再現(xiàn)輸入電流波形。因此，在實(shí)施方式2的電源控制裝置中，能夠由 整流電流檢測(cè)輸入電流。因此，控制電路24進(jìn)行控制，使得以一定周 期進(jìn)行開(kāi)關(guān)元件9、 10的通斷的反復(fù)動(dòng)作，在其一定周期中，斷開(kāi)期 間不為零。
在實(shí)施方式2的電源控制裝置中，使用檢測(cè)出的輸入電流信息， 控制開(kāi)關(guān)元件9、 IO的導(dǎo)通占空比，使得其輸入電流成為正弦波。
在實(shí)施方式2的電源控制裝置中，如以下那樣把整流電流控制成 與輸入電壓同相的正弦波電流，成為減少高次諧波、功率因數(shù)高的交 流/直流變換裝置。在控制電路24中，計(jì)算由作為直流電壓檢測(cè)裝置 的直流電壓檢測(cè)器6檢測(cè)出的實(shí)際的輸出電壓Vdc與所希望的輸出電 壓Vdc^的偏差。根據(jù)計(jì)算出的偏差和作為交流電源1的輸入電壓的絕 對(duì)值信息的振幅信息設(shè)定目標(biāo)輸入電流。求目標(biāo)輸入電流與由整流電 流檢測(cè)出的輸入電流的偏差，調(diào)整開(kāi)關(guān)元件9、 10的導(dǎo)通占空比使得 偏差減少。這樣，在實(shí)施方式2的電源控制裝置中，利用了所謂的高 功率因數(shù)變換的動(dòng)作原理。
上述那樣構(gòu)成并動(dòng)作的實(shí)施方式2的電源控制裝置除了上述實(shí)施 方式1的電源控制裝置中的效果以外，還能夠使整流電流進(jìn)一步接近與輸入電壓同相的正弦波，電源功率因數(shù)極高，能夠利用電力直到電 源容量的大致極限。
(實(shí)施方式3)
接下來(lái)，使用附圖7說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式3的電源控制裝置以及 熱泵裝置。圖7是用一部分方框表示實(shí)施方式3的電源控制裝置的結(jié) 構(gòu)的電路圖。在實(shí)施方式3的電源控制裝置中，與上述實(shí)施方式2的 電源控制裝置的不同點(diǎn)在于，還設(shè)置有平滑電路26，構(gòu)成為在平滑電 路26中把第二絕對(duì)值檢測(cè)電路19的輸出平滑化(取平均值)，將其平 均值信息輸入到控制電路24。這樣，在實(shí)施方式3的電源控制裝置中， 表示電流變換器3的輸出的絕對(duì)值的信號(hào)輸入到平滑電路26被平滑 后，檢測(cè)輸入電流的平均值。檢測(cè)出的輸入電流的平均值信息輸入到 控制電路24。因此，在實(shí)施方式3的說(shuō)明以及圖7中，在具有與上述 實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2的電源控制裝置相同的功能、結(jié)構(gòu)的構(gòu)成 要素上標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，這些構(gòu)成要素的說(shuō)明適用在實(shí)施方式1 以及實(shí)施方式2中的說(shuō)明。
由實(shí)施方式3的電源控制裝置供給電力的直流負(fù)載8具體地講是 對(duì)壓縮動(dòng)作流體的壓縮機(jī)的電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電路。如果壓縮機(jī)電機(jī)的 轉(zhuǎn)速提高則熱泵裝置的能力增強(qiáng)，能夠滿(mǎn)足更多的熱需求。然而，如 果熱泵裝置的動(dòng)作環(huán)境例如溫度環(huán)境等不同，則即使是相同的壓縮機(jī) 電機(jī)以相同的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)，也不會(huì)成為相同的能力和相同的功耗。特別 是，如果環(huán)境溫度升高，則動(dòng)作流體的壓力上升，如果要以相同的轉(zhuǎn) 速驅(qū)動(dòng)相同的壓縮機(jī)電機(jī)，則功耗急劇增加。因此，在實(shí)施方式3的 電源控制裝置中，為了檢測(cè)功耗的急劇增加，監(jiān)視輸入電流，在輸入 電流急劇增大，作為熱泵裝置有可能超過(guò)設(shè)想的容許值的情況下，進(jìn) 行降低壓縮機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或者停止向壓縮機(jī)電機(jī)供電等的系統(tǒng)控制。
實(shí)施方式3的電源控制裝置為了檢測(cè)功耗的急劇增加，使用由電 流變換器3檢測(cè)出的輸入電流。實(shí)施方式3的電源控制裝置中的輸入 電流檢測(cè)部520如在前邊的實(shí)施方式1中說(shuō)明過(guò)的那樣，包括當(dāng)輸入 電流的變化急劇時(shí)靈敏度(輸出)升高的電流變換器3、把由該電流變 換器3檢測(cè)出的檢測(cè)電流變換成與輸入電流成比例的檢測(cè)電壓的電阻 18、檢測(cè)其檢測(cè)電壓的絕對(duì)值的第二絕對(duì)值檢測(cè)電路19、檢測(cè)絕對(duì)值化了的檢測(cè)電壓是否在預(yù)先決定的規(guī)定值以上的第二比較電路20、和 輸入絕對(duì)值化了的檢測(cè)電壓進(jìn)行平滑化(平均值檢測(cè))的平滑輸出電 路26。在平滑電路26中檢測(cè)輸入電流的平均值，在其平均值超過(guò)了預(yù) 先決定的值的情況下，進(jìn)行降低壓縮機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或者停止向壓縮機(jī) 電機(jī)供電等的系統(tǒng)控制。
如上所述，在實(shí)施方式3的電源控制裝置中，通過(guò)電流變換器3 在檢測(cè)輸入電流的同時(shí)兼進(jìn)行功耗急劇增加的檢測(cè)，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié) 構(gòu)構(gòu)筑可靠性高的系統(tǒng)，而不必在系統(tǒng)控制用中設(shè)置新的檢測(cè)裝置。 (實(shí)施方式4)
接下來(lái)，使用附圖8，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式4的電源控制裝置。圖 8是用一部分方框表示實(shí)施方式4的電源控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。在 實(shí)施方式4的電源控制裝置中，與上述實(shí)施方式1的電源控制裝置的 不同點(diǎn)在于，在整流電路4的前級(jí)部分設(shè)置雙向開(kāi)關(guān)電路27，在后級(jí) 部分設(shè)置用二極管構(gòu)成的全波整流電路28。因此，在實(shí)施方式4的說(shuō) 明以及圖8中，在具有與上述實(shí)施方式1的電源控制裝置相同功能、 結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素上標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，這些構(gòu)成要素的說(shuō)明適用在 實(shí)施方式l中的說(shuō)明。
本發(fā)明實(shí)施方式4的電源控制裝置與實(shí)施方式1的電源控制裝置 相同，交流電源1的輸入電流通過(guò)電抗器2輸入到整流電路4。整流電 路4具備雙向開(kāi)關(guān)電路27和全波整流電路28。全波整流電路28并聯(lián) 連接2個(gè)二極管的串聯(lián)電路，由4個(gè)二極管構(gòu)成二極管橋電路。全波 整流電路28的輸出由平滑電容器7平滑后，向直流負(fù)載8供給電力。
如圖8所示，實(shí)施方式4的電源控制裝置在向整流電路4的輸入 端子間設(shè)置有1個(gè)雙向開(kāi)關(guān)電路27，該雙向開(kāi)關(guān)電路27由控制電路 24控制。構(gòu)成為能夠由切斷電路21切斷由控制電路24對(duì)雙向開(kāi)關(guān)電 路27的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
實(shí)施方式4的電源控制裝置中的控制電路24中的處理內(nèi)容與上述 實(shí)施方式l的控制電路24的處理內(nèi)容幾乎相同，但不同之處在于，將 對(duì)實(shí)施方式1的電源控制裝置中的開(kāi)關(guān)元件9、 10的處理內(nèi)容變更成 對(duì)雙向開(kāi)關(guān)電路27的處理內(nèi)容。而在實(shí)施方式4的電源控制裝置中， 由于使用了不需要極性信息的雙向開(kāi)關(guān)電路27，因此不需要根據(jù)交流電源1的輸入電壓的極性切換開(kāi)關(guān)元件，簡(jiǎn)化了控制電路。另外，基
于相同的理由，在實(shí)施方式4的電源裝置中，不需要用于檢測(cè)交流電
源l的輸入電壓極性的電路，簡(jiǎn)化了電路。
圖9是在實(shí)施方式4的電源控制裝置中使用的雙向開(kāi)關(guān)電路27的 具體例子。圖9的(a)表示了由全波整流電路29和IGBT30構(gòu)成的雙 向開(kāi)關(guān)電路27A。用1個(gè)圖9的(a)表示的雙向開(kāi)關(guān)電路27A實(shí)現(xiàn)可 控的開(kāi)關(guān)元件。全波整流電路29以2個(gè)二極管的串聯(lián)體作為l個(gè)臂電 路，并聯(lián)連接2個(gè)臂電路而由4個(gè)二極管組成的二極管橋電路構(gòu)成。 臂電路中的2個(gè)二極管的連接點(diǎn)成為連接交流電源1的端子A、 B。另 外，在全波整流電路29的陰極側(cè)端子上連接IGBT30的集電極端子， 在全波整流電路29的陽(yáng)極側(cè)端子上連接IGBT30的發(fā)射極端子。另外， 在全波整流電路29的陽(yáng)極側(cè)端子上設(shè)置端子D。構(gòu)成為在作為IGBT30 的柵極端子的控制端子C上輸入來(lái)自控制電路24的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)，如 果對(duì)控制端子C施加作為比端子D的電位高的電位的一定以上的電 壓，則IGBT30成為導(dǎo)通狀態(tài)。作為結(jié)果，連接交流電源1的端子A 和端子B與端子之間的電位極性無(wú)關(guān)，成為等電位。即，通過(guò)控制輸 入到雙向開(kāi)關(guān)電路27A的端子C的信號(hào)，雙向開(kāi)關(guān)電路27A進(jìn)行通斷 動(dòng)作。
圖9的(b)表示的雙向開(kāi)關(guān)電路27B由2個(gè)IGBT31、 33和在這 些IGBT31、 33的每一個(gè)上并聯(lián)配置的二極管32、 34構(gòu)成。IGBT31 與二極管32是反方向的并聯(lián)連接。即，IGBT31的集電極端子與二極 管32的陰極端子連接，IGBT31的發(fā)射極端子與二極管32的陽(yáng)極端子 連接。另一方面，IGBT33與二極管34是反方向的并聯(lián)連接，但I(xiàn)GBT31 與IGBT33是反向的。艮卩，IGBT33的發(fā)射極端子與二極管34的陽(yáng)極 端子連接，IGBT33的集電極端子與二極管32的陰極端子連接。而且， IGBT31的發(fā)射極端子與IGBT33的發(fā)射極端子連接。另夕卜，在IGBT31 的發(fā)射極端子與IGBT33的發(fā)射極端子的連接點(diǎn)上設(shè)置端子D。這樣， IGBT31、 33與二極管32、 34連接而構(gòu)成雙向開(kāi)關(guān)電路27B。
圖9的(b)表示的雙向開(kāi)關(guān)電路27B與圖9的(a)的雙向開(kāi)關(guān) 電路27A相比較，是開(kāi)關(guān)時(shí)的電流通過(guò)元件少的結(jié)構(gòu)。圖9的(b)的 雙向開(kāi)關(guān)電路27B與圖9的(a)的雙向開(kāi)關(guān)電路27A相同，如果對(duì)控制端子C施加作為比端子D的電位高的電位的一定以上的電壓，則 IGBT31、 33成為導(dǎo)通狀態(tài)。因此，在端子A的電位比端子B的電位 高的情況下，由于IGBT31和二極管34，端子A與端子B成為等電位， 雙向開(kāi)關(guān)電路27B進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。另一方面，在端子A的電位比端子 B的電位低的情況下，由于IGBT33與二極管32，端子A與端子B成 為等電位，雙向開(kāi)關(guān)電路27B進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。這樣，雙向開(kāi)關(guān)電路27B 能夠與端子A和端子B的電位的高低無(wú)關(guān)地進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。其結(jié)果， 在圖8表示的控制電路24中，不必知曉交流電源1的極性就能進(jìn)行開(kāi) 關(guān)控制。
如上所述，在實(shí)施方式4的電源控制裝置的結(jié)構(gòu)中，由于能夠?qū)?現(xiàn)不需要交流電源1的極性信息的控制系統(tǒng)，因此能夠簡(jiǎn)化控制電路。
另外，實(shí)施方式4的電源控制裝置是把實(shí)施方式1的電源控制裝 置中的開(kāi)關(guān)元件9、 10置換成雙向開(kāi)關(guān)電路的結(jié)構(gòu)，而該結(jié)構(gòu)對(duì)于上 述實(shí)施方式2的電源控制裝置的結(jié)構(gòu)以及實(shí)施方式3的電源控制裝置 的結(jié)構(gòu)也同樣能夠適用。
另外，在上述實(shí)施方式1至4的說(shuō)明中，作為開(kāi)關(guān)元件以使用IGBT 的例子進(jìn)行了說(shuō)明，而即使是雙極型晶體管、MOSFET也可以得到同 樣的效果。
在上述實(shí)施方式2至3的說(shuō)明中，作為與控制電路24不同的電路， 以使用了取樣保持電路25和平滑電路26的例子進(jìn)行了說(shuō)明，而即使 使用控制電路24的運(yùn)算功能也能實(shí)現(xiàn)取樣保持電路25和平滑電路26 的功能。
在上述實(shí)施方式1至3的全波整流電路4中，以?xún)H是二極管的串 聯(lián)連接的例子說(shuō)明了一側(cè)的臂電路，而即使是串聯(lián)連接了開(kāi)關(guān)元件也 可以得到同樣的效果。
在上述的實(shí)施方式4中，使用圖9說(shuō)明了雙向開(kāi)關(guān)電路的具體例 子，而即使是使用具有反向高耐壓的器件等圖9表示的結(jié)構(gòu)以外的結(jié) 構(gòu)也能夠?qū)崿F(xiàn)雙向開(kāi)關(guān)電路。
在本發(fā)明的電源控制裝置中，針對(duì)如果輸入電流的變化劇烈則能 實(shí)際切斷時(shí)的輸入電流進(jìn)一步增加從而超過(guò)開(kāi)關(guān)元件的臨界電流的問(wèn) 題，由于在輸入電流的檢測(cè)中使用電流變換器，因此成為如果電流增
26加急劇則檢測(cè)靈敏度相應(yīng)提高，能夠迅速地做出應(yīng)該切斷這樣判斷的 結(jié)構(gòu)。因此，依據(jù)本發(fā)明，能夠降低能實(shí)際切斷時(shí)的電流值，直到開(kāi) 關(guān)元件的臨界電流附近都能夠使用。
另外，在本發(fā)明的電源控制裝置中，在整流電路與平滑輸出電路 之間設(shè)置對(duì)平滑輸出電路的整流電流檢測(cè)部，當(dāng)由整流電流檢測(cè)部檢 測(cè)出的瞬時(shí)的整流電流值超過(guò)了預(yù)先決定的閾值時(shí)，切斷電路切斷開(kāi) 關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)。另外，在本發(fā)明的電源控制裝置中，通過(guò)根據(jù)開(kāi)關(guān)元 件處于斷開(kāi)期間時(shí)的對(duì)平滑輸出電路的整流電流值決定開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)
通占空比D，能夠正確地檢測(cè)開(kāi)關(guān)元件的每個(gè)控制周期的輸入電流。 另外，上述那樣構(gòu)成的本發(fā)明的電源控制裝置能夠?qū)崿F(xiàn)把來(lái)自交流電 源的輸入電流形成為高精度的正弦波形的控制，電源功率因數(shù)提高， 電源的利用效率大幅度提高。
此外，在本發(fā)明的電源控制裝置中，整流電路由僅是二極管組成 的二極管橋和與輸入電壓的極性無(wú)關(guān)的雙向開(kāi)關(guān)電路構(gòu)成，在單相交 流電源上通過(guò)電抗器連接雙向開(kāi)關(guān)電路。根據(jù)雙向開(kāi)關(guān)電路的通斷動(dòng) 作，低損失地形成與輸入電壓同相且正弦波形的輸出電流，能夠得到 畸變小，大幅度減少了高次諧波的高功率因數(shù)的輸出。另外，在本發(fā) 明的電源控制裝置中，由于用一個(gè)開(kāi)關(guān)電路構(gòu)成而且不需要輸入電壓 的極性判別，因此成為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，能夠謀求小型而且降低制造成本。
本發(fā)明的熱泵裝置是使用了上述的電源控制裝置的熱泵裝置，使 用當(dāng)輸入電流的變化急劇時(shí)靈敏度升高的電流檢測(cè)裝置的絕對(duì)值的平 均值，檢測(cè)系統(tǒng)的負(fù)載狀態(tài)。這樣，本發(fā)明的熱泵裝置不用添加新的 檢測(cè)裝置，就能在負(fù)載加重了的情況下進(jìn)行充分發(fā)揮熱泵裝置的能力 等的系統(tǒng)控制，能夠進(jìn)行熱泵裝置的寬范圍而且適宜的運(yùn)轉(zhuǎn)。
雖然以某種程度的詳情對(duì)于理想的形態(tài)說(shuō)明了本發(fā)明，但該理想 形態(tài)的當(dāng)前的公開(kāi)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)方面應(yīng)該是可以變化的，各元素的 組合或者順序的變化能夠不脫離所申請(qǐng)的發(fā)明的范圍以及思想而實(shí) 現(xiàn)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的電源控制裝置能改善電源輸入的功率因數(shù)，大幅度減少高次諧波，因此在使用了該電源控制裝置的熱泵裝置，例如，室內(nèi)空 調(diào)器等空調(diào)設(shè)備、冰箱等冷凍冷藏設(shè)備、或者熱泵式供熱水機(jī)等各種 領(lǐng)域中是有用的。
權(quán)利要求
1.一種電源控制裝置，其特征在于，包括具有開(kāi)關(guān)元件的整流電路，將通過(guò)電抗器被輸入的來(lái)自交流電源的交流電流變換成整流電流；平滑輸出電路，被輸入從所述整流電路輸出的整流電流，形成對(duì)直流負(fù)載的輸出；輸入電壓檢測(cè)部，檢測(cè)來(lái)自所述交流電源的交流電壓的瞬時(shí)電壓；輸入電流檢測(cè)部，具有檢測(cè)來(lái)自所述交流電源的交流電流的電流變換器；整流電流檢測(cè)部，檢測(cè)從所述整流電路向所述平滑輸出電路輸入的整流電流的瞬時(shí)值；輸出電壓檢測(cè)部，檢測(cè)與所述整流電路的輸出連接的平滑輸出電路的端子電壓；控制電路，被輸入來(lái)自所述輸入電壓檢測(cè)部、所述輸入電流檢測(cè)部、所述整流電流檢測(cè)部和所述輸出電壓檢測(cè)部的檢測(cè)信息，輸出用于使所述開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行通斷動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)，使得從所述整流電路輸出的整流電流成為與輸入電壓同相且正弦波的整流波形；和切斷電路，當(dāng)來(lái)自所述交流電源的輸入電流異常時(shí)，切斷從所述控制電路輸入到所述整流電路的所述驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)，所述切斷電路，在由所述輸入電流檢測(cè)部的所述電流變換器檢測(cè)出的輸入電流的絕對(duì)值超過(guò)預(yù)先決定的異常輸入電流閾值時(shí)，切斷從所述控制電路輸入到所述整流電路的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源控制裝置，其特征在于， 當(dāng)在所述整流電流檢測(cè)部中檢測(cè)出的所述整流電流的瞬時(shí)值超過(guò) 了預(yù)先決定的異常整流電流閾值時(shí)，判斷為所述整流電路的動(dòng)作異常， 由所述切斷電路切斷從所述控制電路輸入到所述整流電路的驅(qū)動(dòng)指令 信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源控制裝置，其特征在于， 當(dāng)在所述輸出電壓檢測(cè)部中檢測(cè)出的所述平滑輸出電路的輸出電壓超過(guò)了預(yù)先決定的異常輸出電壓閾值時(shí)，判斷為來(lái)自所述交流電源 的輸入為異常輸入，由所述切斷電路切斷從所述控制電路輸入到所述 整流電路的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源控制裝置，其特征在于， 設(shè)有取樣保持電路，其根據(jù)用于使所述開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行通斷動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)對(duì)來(lái)自所述整流電路的整流電流進(jìn)行取樣保持，所述取 樣保持電路對(duì)輸入電流波形進(jìn)行再現(xiàn)，所述控制電路根據(jù)所再現(xiàn)的輸 入電流波形調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)的導(dǎo)通期間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源控制裝置，其特征在于， 所述整流電路由雙向開(kāi)關(guān)電路和二極管橋構(gòu)成，所述雙向開(kāi)關(guān)電路能夠通過(guò)電抗器與所述交流電源連接成短路，不檢測(cè)所述交流電源 的交流電壓的極性，通過(guò)所述雙向開(kāi)關(guān)電路的通斷驅(qū)動(dòng)，使來(lái)自整流 電路的整流電流成為與所述交流電源的輸入電壓同相且正弦波的整流 波形。
6. —種電源控制裝置，其特征在于，該電源控制裝置構(gòu)成為交流電源通過(guò)電抗器連接在由多個(gè)臂電路 構(gòu)成的整流電路上，所述整流電路的所述多個(gè)臂電路中的至少一個(gè)臂 電路由可控的開(kāi)關(guān)元件、和將反向的二極管的并聯(lián)連接體串聯(lián)連接2 個(gè)而成的橋臂電路構(gòu)成，而且，所述整流電路的輸出通過(guò)平滑輸出電 路而被供給到直流負(fù)載，設(shè)有檢測(cè)所述交流電源與所述整流電路之間的電流的電流變換 器，設(shè)有切斷電路，當(dāng)所述電流變換器的輸出電壓的絕對(duì)值超過(guò)了預(yù) 先決定的異常輸入電流閾值時(shí)，斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)元件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源控制裝置，其特征在于， 在所述整流電路與所述平滑輸出電路之間設(shè)有檢測(cè)對(duì)所述平滑輸出電路的整流電流的瞬時(shí)值的整流電流檢測(cè)部，當(dāng)由所述整流電流檢 測(cè)部檢測(cè)出的瞬時(shí)的整流電流值超過(guò)了預(yù)先決定的異常整流電流閾值 時(shí)，所述切斷電路斷開(kāi)所述開(kāi)關(guān)元件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電源控制裝置，其特征在于， 設(shè)有檢測(cè)來(lái)自所述交流電源的輸入電壓的瞬時(shí)電壓和極性的輸入電壓檢測(cè)部，當(dāng)把由所述輸入電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的瞬時(shí)電壓記為Vac、 把將要從所述整流電路輸出的所希望的輸出電壓記為Vdc^時(shí)，根據(jù)由 關(guān)系<formula>formula see original document page 4</formula>計(jì)算出的占空比D，驅(qū)動(dòng)整流電路中的與輸入電壓的瞬時(shí)電壓的 極性相反的一側(cè)的橋臂電路的開(kāi)關(guān)元件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電源控制裝置，其特征在于，設(shè)有檢測(cè)來(lái)自所述交流電源的輸入電壓的瞬時(shí)電壓和極性的輸入 電壓檢測(cè)部，當(dāng)把由上輸入電壓檢測(cè)部檢測(cè)出的瞬時(shí)電壓記為Vac、把 將要從所述整流電路輸出的所希望的輸出電壓記為Vdc*、將K取為常數(shù)時(shí)，根據(jù)由關(guān)系<formula>formula see original document page 4</formula>計(jì)算出的占空比D，驅(qū)動(dòng)所述整流電路中的與輸入電壓的瞬時(shí)電 壓的極性相反的一側(cè)的所述橋臂電路的所述開(kāi)關(guān)元件，在所述整流電路的實(shí)際的輸出電壓Vdc比所希望的輸出電壓Vdc^ 高的情況下，使常數(shù)K的值微量增加，在所述整流電路的實(shí)際的輸出 電壓Vdc比所希望的輸出電壓VdcM氏的情況下，使常數(shù)K的值微量減
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源控制裝置，其特征在于， 根據(jù)在所述開(kāi)關(guān)元件處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)由所述整流電流檢測(cè)部檢測(cè)出的整流電流值，決定所述開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通占空比的導(dǎo)通時(shí)間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電源控制裝置，其特征在于，所述控制電路進(jìn)行控制使得以一定周期進(jìn)行所述開(kāi)關(guān)元件的通斷 的反復(fù)動(dòng)作，且在一定周期中斷開(kāi)期間不為零。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6至11的任一項(xiàng)所述的電源控制裝置，其特征 在于，所述開(kāi)關(guān)元件是雙極型晶體管、IGBT或者M(jìn)OSFET。
13. —種熱泵裝置，其特征在于，該熱泵裝置具有權(quán)利要求1至12的任一項(xiàng)所述的電源控制裝置， 根據(jù)在輸入電流檢測(cè)部中檢測(cè)出的來(lái)自交流電源的交流電壓的絕 對(duì)值的平滑值，檢測(cè)該熱泵裝置的負(fù)載狀態(tài)，進(jìn)行該熱泵裝置的控制。
全文摘要
本發(fā)明的電源控制裝置，被輸入來(lái)自輸入電壓檢測(cè)部(51)、輸入電流檢測(cè)部(52)、整流電流檢測(cè)部(53)和輸出電壓檢測(cè)部(54)的檢測(cè)信息的控制電路(24)，輸出用于使開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行通斷動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)，使來(lái)自整流電路(4)的整流電流成為與輸入電壓同相且對(duì)正弦波的電流波形進(jìn)行了整流的波形，當(dāng)由輸入電流檢測(cè)部(52)的電流變換器(3)檢測(cè)出的輸入電流的絕對(duì)值超過(guò)了預(yù)先決定的異常輸入電流閾值時(shí)，切斷電路(21)切斷從控制電路(24)輸入到整流電路(4)的驅(qū)動(dòng)指令信號(hào)。
文檔編號(hào)H02M7/12GK101682267SQ20088001891
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月4日
發(fā)明者京極章弘, 土山吉朗, 川崎智廣 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社