專利名稱：電源電路以及使用它的模塊、電動機(jī)驅(qū)動裝置、空調(diào)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單相交流電源的功率因數(shù)改善電路或者高次諧波電流抑制電路的控制方法、以及使用它的電動機(jī)驅(qū)動裝置、空調(diào)機(jī)。
背景技術(shù)：
進(jìn)行單相交流電源的功率因數(shù)改善或者高次諧波電流抑制的電源電路正被廣泛地使用。其中，使用由電抗器、開關(guān)元件和二極管構(gòu)成的升壓斬波器電路的電源電路，因為電路結(jié)構(gòu)以及控制結(jié)構(gòu)簡單，所以作為不需要向電源的再生的逆變器控制裝置等(逆變器空調(diào)機(jī))的電源電路來使用。
使用升壓斬波器電路的功率因數(shù)改善方法或者高次諧波電流抑制方法有很多報告。其中，專利文獻(xiàn)l記載不檢測作為基準(zhǔn)的正弦波電流指令波形或者電源相位，僅使用電源電流瞬時值和比例增益，將輸入電流波形控制成與電源
電壓同步的正弦波波形的方式(將其稱為基本方式)。另外，專利文獻(xiàn)2中記載了應(yīng)用上述技術(shù)的內(nèi)容。
專利文獻(xiàn)2以提高升壓斬波器電路的效率為目的，提出了使輸入電流的峰值附近的開關(guān)動作停止的升壓比恒定控制方式(部分開關(guān)方式)。
上述專利文獻(xiàn)l,以在電源周期的全部區(qū)域內(nèi)進(jìn)行開關(guān)動作(全部區(qū)域開關(guān)方式)為前提來記載，但是在該全部區(qū)域開關(guān)方式中，開關(guān)損失增加，電路效率降低。因此，專利文獻(xiàn)2中記載的升壓比恒定控制方式沿襲上述基本方式的思路(不檢測作為基準(zhǔn)的正弦波電流指令波形或者電源相位)，同時采用停止電源電流的峰值附近的開關(guān)動作的部分開關(guān)方式，謀求開關(guān)損失的降低。
另外，專利文獻(xiàn)2中公開的發(fā)明，是不檢測作為基準(zhǔn)的正弦波電流指令波形或者電源相位而進(jìn)行部分開關(guān)的方式，是優(yōu)良的控制方法，但是因為把升壓比設(shè)定為恒定，因此直流電壓根據(jù)在電源電路上連接的電源電壓或負(fù)荷而變化。
這里，在專利文獻(xiàn)3 7中提出了在使用升壓斬波器電路的電源電路中控制直流電壓的例子，但是這些是使用全部區(qū)域開關(guān)方式的方式，未考慮同時實(shí)現(xiàn)開關(guān)損失的降低和直流電壓的穩(wěn)定控制。
專利文獻(xiàn)1特開平1 — 114372號公報專利文獻(xiàn)2特許第2796340號公報專利文獻(xiàn)3特開2003—289696號公報專利文獻(xiàn)4特開2000—350442號公報專利文獻(xiàn)5特開平09—149690號公報專利文獻(xiàn)6特開2003 — 189689號公報專利文獻(xiàn)7特開2001—231262號公報
上述直流電壓的變化，為了進(jìn)行部分開關(guān)是不可或缺的現(xiàn)象，也是本發(fā)明的特征(優(yōu)點(diǎn))，但是在電源電壓或者負(fù)荷變化大的情況下，直流電壓變化也大，有可能變得不能維持應(yīng)用本方式(電源電路)的系統(tǒng)的動作。例如，在逆變器空調(diào)機(jī)的壓縮機(jī)驅(qū)動用電動機(jī)的驅(qū)動裝置中應(yīng)用的情況下，當(dāng)電動機(jī)驅(qū)動一旦停止時，為使壓縮機(jī)的負(fù)荷平衡，系統(tǒng)停止一定時間，有可能使空調(diào)機(jī)的能力降低。
如上所述，本發(fā)明要解決的課題，是同時實(shí)現(xiàn)通過部分開關(guān)動作引起的開關(guān)損失的減小(提高效率)和直流電壓的穩(wěn)定控制(應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定控制)。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述i果題，本發(fā)明特征在于，在使用升壓比恒定控制方式的電源電路中，在電源電壓或者負(fù)荷變化大的情況下修正或者變更升壓比。
具體說，其特征在于，在使用升壓比恒定控制方式的電源電路中，檢測電
源電路的直流電壓，在檢測出的直流電壓值超過預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值時，使用其
偏差來修正升壓比。
進(jìn)而，特征在于，根據(jù)電源電路的負(fù)荷狀態(tài)，變更設(shè)定的升壓比自身。根據(jù)本發(fā)明，即使電源電壓或者負(fù)荷狀態(tài)變動，也能抑制直流電壓的變動(過電壓，電壓降低)，同時實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的高效率化和穩(wěn)定控制。
另外，通過制作使用本發(fā)明的控制基板(混合IC或者模塊)，能夠促進(jìn)電
源電路的控制變得簡單、能夠提高功率因數(shù)或者抑制高次諧波電流的電源電路
的產(chǎn)品應(yīng)用。本發(fā)明是由把交流電源變換為直流的整流電路和濾波電路組成的電源電
路，該電源電路具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件和電感以及 二極管組成的升壓斬波器電路；生成從交流電源流入的llr入電流信息的輸入電 流信息生成單元；和根據(jù)輸入電流信息和設(shè)定的第一系數(shù)生成第二系數(shù)、求第 二系數(shù)和所述輸入電流信息的積、至少根據(jù)該積生成身見定開關(guān)元件的動作的導(dǎo) 通率信號的控制單元，其特征在于，具有生成表示在濾波電路上連接的負(fù)荷
的狀態(tài)的負(fù)荷狀態(tài)信息的負(fù)荷狀態(tài)生成單元；和使用負(fù)荷狀態(tài)信息修正所述第 —一系數(shù)的系數(shù)修正單元。
另夕卜，特征在于，負(fù)荷狀態(tài)生成單元把所述濾波電路的直流電壓信息作為 負(fù)荷狀態(tài)信息使用，電源電壓狀態(tài)生成單元把所述濾波電路的直流電壓信息作 為電源電壓狀態(tài)信息使用。
進(jìn)而， 一種模塊，在同一基板上具有作為電源電路的負(fù)荷而驅(qū)動電動機(jī)的 逆變器電路、電源電路、和控制逆變器電路的控制電路r其特征在于，根據(jù)所 述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷狀態(tài)或者外部信號的至少一種信息變更第一系數(shù)。
其次， 一種電源電路，其由把交流電源變換為直流的整流電路和濾波電路 組成，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件和電感以及二極管組 成的升壓斬波器電路；生成從交流電源流入的輸入電流信息的輸入電流信息生 成單元；和根據(jù)輸入電流信息和設(shè)定的第一系數(shù)生成第二系數(shù)、求第二系數(shù)和 所述輸入電流信息的積、至少根據(jù)該積生成規(guī)定開關(guān)元件的動作的導(dǎo)通率信號 的控制單元，該電源電路的特征在于，具有生成表示在整流電路上連接的電 源的狀態(tài)的電源電壓狀態(tài)信息的電源電壓狀態(tài)生成單元；和使用電源電壓狀態(tài) 信息修正第一系數(shù)的系數(shù)修正單元。
另夕卜， 一種電源電路，其由把交流電源變換為直流的整流電路和濾波電路 組成，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件和電感以及二極管組 成的升壓斬波器電路；生成從交流電源流入的輸入電流信息的輸入電流信息生 成單元；和根據(jù)輸入電流信息和設(shè)定的第一系數(shù)生成第二系數(shù)、求第二系數(shù)和 輸入電流信息的積、至少根據(jù)該積生成規(guī)定所述開關(guān)元件的動作的導(dǎo)通率信號 的控制單元，該電源電路的特征在于，具有生成表示濾波電路的直流電壓的 狀態(tài)的直流電壓信息的直流電壓生成單元；和使用直流電壓信息修正第一系數(shù)的系數(shù)修正單元。
另外，特征在于，具有根據(jù)直流電壓信息和設(shè)定的基準(zhǔn)值的偏差修正所述 第一系數(shù)的系數(shù)修正單元，使用比例 積分補(bǔ)償器進(jìn)行該修正。
進(jìn)而，特征在于，具有系數(shù)修正單元，其根據(jù)直流電壓信息和設(shè)定的第一 基準(zhǔn)值的偏差，使用比例.積分補(bǔ)償器計算修正第一系數(shù)的第一修正值，根據(jù) 直流電壓信息和設(shè)定的第二基準(zhǔn)值的偏差，使用比例.積分補(bǔ)償器計算修正第 一系數(shù)的第二^"正值，使用第一修正值和所述第二修正值修正第一系數(shù)。
另外，特征在于，在上述電源電路中，對修正第一系數(shù)的修正值設(shè)置限制
值(limiter)。
進(jìn)而，特征在于，具有系數(shù)修正單元，其根據(jù)直流電壓信息和"i殳定的第一 基準(zhǔn)值的偏差，使用比例.積分補(bǔ)償器計算修正第一系數(shù)的第一修正值，根據(jù) 直流電壓信息和設(shè)定的第二基準(zhǔn)值的偏差，使用比例.積分補(bǔ)償器計算修正第 一系數(shù)的第二修正值，使用第 一修正值和所述第二修正值修正第 一 系數(shù)。
特征在于，把第一基準(zhǔn)值設(shè)定為電源電路或者電動機(jī)驅(qū)動裝置的系統(tǒng)的過 電壓值以下，把第二基準(zhǔn)值設(shè)定為所述電源電路或者電動機(jī)驅(qū)動裝置的系統(tǒng)的 最低電壓值以上。
置，根據(jù)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速或者負(fù)荷狀態(tài)變更第一系數(shù)，同時使用所述直流電壓和 基準(zhǔn)值修正第一系數(shù)。
一種電源電路，其作為由把交流電源變換為直流的整流電路和濾波電路組 成的電源電路，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件和電感以及二 極管組成的升壓斬波器電路，給在濾波電路上連接的負(fù)荷供給直流電力，其特 征在于，具有控制單元，其把從交流電源流入的輸入電流信息、和濾波電路的 直流電壓信息作為輸入，輸出導(dǎo)通率信號，把輸入電流波形控制為與電源電壓 同步的正弦波形，導(dǎo)通率信號是在電源電壓的半周期的中心附近停止開關(guān)動 作、或者成為最小脈沖寬度的信號，其期間根據(jù)電源電壓的大小或者負(fù)荷的大 小的至少一方變化，并且在其變化同時，直流電壓不成為某值以上、或者別的 某值以下。
另外，特征在于，輸入電流波形成為在電流波形的峰值附近不進(jìn)行開關(guān)動作的波形，該開關(guān)動作不進(jìn)行的期間4艮據(jù)電源電壓的大小或者負(fù)荷的大小的至 少一方變化，并且在其變化同時，直流電壓不成為某值以上、或者別的某值以 下。
進(jìn)而，特征在于，在電源電壓的大小或者負(fù)荷的大小的至少一方變化時， 存在直流電壓變化的區(qū)域、和直流電壓被控制在規(guī)定值的區(qū)域，導(dǎo)通率信號， 是在電源電壓的半周期的中心附近停止開關(guān)動作，或者成為最小脈沖寬度的信 號，在直流電壓被控制在規(guī)定值時，停止導(dǎo)通率信號的開關(guān)動作或者成為最小 脈沖寬度的期間變化。
另外，特征在于，在電源電壓的大小或者負(fù)荷的大小的至少一方變化時， 存在直流電壓變化的區(qū)域、和直流電壓被控制在規(guī)定值的區(qū)域，電流波形成為 在電流波形的峰值附近不進(jìn)行開關(guān)動作的波形，在直流電壓被控制在規(guī)定值 時，電流波形在電流波形的峰值附近不進(jìn)ff開關(guān)動作的期間變化。
進(jìn)而，特征在于，在電源裝置或其控制電^各中，輸入電流是16A時導(dǎo)通 率信號的開關(guān)動作停止，或者成為最小脈沖寬度的期間成為輸入電流是2A時 的90%以下。
進(jìn)而，特征在于，在電源裝置或其控制電路中，輸入電流是16A時的電 流波形的峰值附近不進(jìn)行開關(guān)動作的期間成為輸入電流是2A時的90%以下。
圖1是表示電源電路的實(shí)施方法的整體結(jié)構(gòu)圖(實(shí)施例1 )。
圖2是表示電源電路的實(shí)施方法的控制框圖(實(shí)施例1 )。
圖3是電源電路的實(shí)施方法的動作說明圖(實(shí)施例1 )。
圖4是電源電路的實(shí)施方法的動作說明圖(實(shí)施例1 )。
圖5是表示電源電路的控制電路的利用形態(tài)的一例的說明圖(實(shí)施例1 )。
圖6是表示電源電路的實(shí)施方法的控制框圖(實(shí)施例2)。
圖7是電源電路的實(shí)施方法的動作說明圖(實(shí)施例2)。
圖8是電源電路的實(shí)施方法的動作說明圖(實(shí)施例2)。
圖9是表示電動機(jī)驅(qū)動裝置的實(shí)施方法的整體結(jié)構(gòu)圖(實(shí)施例3)。
圖IO是表示電動機(jī)驅(qū)動裝置的實(shí)施方法的控制框圖(實(shí)施例3)。
圖ll是表示電動機(jī)驅(qū)動裝置的實(shí)施方法的動作說明圖(實(shí)施例3)。圖12是表示電動機(jī)驅(qū)動裝置的實(shí)施方法的動作說明圖(實(shí)施例3)。 圖13是表示電動機(jī)驅(qū)動裝置的實(shí)施方法的動作波形圖(實(shí)施例3)。 圖14是表示電動機(jī)驅(qū)動裝置的實(shí)施方法的動作波形圖(實(shí)施例3)。 圖15是表示電動機(jī)驅(qū)動裝置的控制電路的利用形態(tài)的一例的說明圖(實(shí) 施例3 )。
圖16是表示逆變器空調(diào)機(jī)的實(shí)施方法的外觀圖(實(shí)施例4)。 圖17是逆變器空調(diào)機(jī)的實(shí)施方法的動作說明圖(實(shí)施例4)。 符號說明
1交流電源
2整流電路
3升壓斬波器電路
4濾波電容器
5、 7控制電路
6負(fù)荷
8逆變器電路 9電動機(jī) 50、 70運(yùn)算單元 50A升壓比恒定控制部 50B、 50C、 50D升壓比修正部具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
使用圖1到圖5說明本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是本實(shí)施例的電源電路的
整體結(jié)構(gòu)圖，圖2是表示控制內(nèi)容的控制框圖，圖3、圖4是本實(shí)施例的動作 說明圖，圖5是表示使圖l表示的電源電路動作的控制電路的利用形態(tài)的一例 的概觀圖。
使用圖1說明電源電路的結(jié)構(gòu)和動作。本電源電路具有與交流電源1連接 的整流電路2、升壓斬波器電路3、濾波電容器4以及控制電路5,向在所述 濾波電容器4的輸出端子上連接的負(fù)荷6供給直流電力。
所述升壓斬波器電路3由電抗器32、通過所述電抗器32短路所述交流電源1的開關(guān)元件31、以及向所述濾波電容器4供給所述開關(guān)元件31的端子電 壓的二極管33構(gòu)成，是利用所述開關(guān)元件31的開關(guān)動作和基于所述電抗器 32的能量積蓄效應(yīng)使直流電壓升壓的電路。這里，所述開關(guān)元件31使用IGBT 或者晶體管等自消弧型元件，遵從來自所述控制電路5的驅(qū)動信號51a被驅(qū)動。 所述控制電路5由以下各部構(gòu)成使用分流電阻53和放大電路52檢測從 所述交流電源l流入的電流，輸出輸入電流值5b的電源電流檢測電路；纟全測 作為所述濾波電容器4的端子電壓的直流電壓，輸出直流電壓值5c的直流電 壓檢測電路；遵照所述輸入電流值5b和所述直流電壓值5c,計算控制所述開 關(guān)元件31的導(dǎo)通率信號5a的運(yùn)算單元50;以及放大所述導(dǎo)通率信號5a,輸 出驅(qū)動所述開關(guān)元件31的驅(qū)動信號51a的驅(qū)動電路51。這里，未圖示直流電 壓檢測電路的細(xì)節(jié)，不過如果使用使用了電阻的分壓電路，則能夠用簡單的電 路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
運(yùn)算單元50使用以單片微計算機(jī)(single chip micro computer)為代表的 半導(dǎo)體運(yùn)算元件(以下稱為微計算機(jī))，所述輸入電流值5b和所述直流電壓值 5c使用微計算機(jī)內(nèi)置的A/D變換器變換為數(shù)字值來進(jìn)行運(yùn)算。所述導(dǎo)通率信 號5a使用微計算機(jī)內(nèi)置的PWM定時器以PWM脈沖信號的形式輸出。
這里，在本實(shí)施例中通過使用微計算機(jī)的數(shù)字運(yùn)算進(jìn)行說明，但是即使使 用晶體管或運(yùn)算放大器或比較器等模擬運(yùn)算電路等的運(yùn)算單元，也能得到同樣 的效果。
下面使用圖2說明在所述運(yùn)算單元50內(nèi)進(jìn)行的運(yùn)算的內(nèi)容。在本說明中， 敘述使用所述輸入電流值5b和所述直流電壓值5c計算所述導(dǎo)通率信號5a的 部分。根據(jù)算出的導(dǎo)通率信號5a使用PWM定時器生成PWM脈沖信號的部 分是微計算機(jī)的功能，所以省略。
圖2的控制框圖由作為現(xiàn)有技術(shù)的升壓比恒定控制部50A和作為本發(fā)明 的升壓比#~正部50B構(gòu)成。
升壓比恒定控制部50A由基本方式和升壓比恒定控制方式構(gòu)成，所述基 本方式是不檢測作為基準(zhǔn)的正弦波電流指令或者電源相位，使用輸入電流瞬時 值(絕對值)lisl和比例增益Kp的積來將輸入電流波形控制成與電源電壓同步 的正弦波波形的方式，所述升壓比恒定控制方式是為減小開關(guān)損失而使輸入電流的峰值附近的開關(guān)動作停止的方式。
這里，簡單說明基本方式和升壓比恒定控制方式。
當(dāng)如式(1 )給出圖1表示的升壓斬波器電路3的開關(guān)元件31的導(dǎo)通率信 號(導(dǎo)通時間的比率)d時，輸入電流is變成式(2)那樣。從式(2)可知(導(dǎo) 出的細(xì)節(jié)<formula>formula see original document page 14</formula>
式中，1: 100%導(dǎo)通率，Kp:電流控制增益，is:輸入電流(瞬時值)。數(shù)學(xué)式2<formula>formula see original document page 14</formula>式中，Vs:電源電壓有效值，Ed:直流電壓，co:電角頻率。 在基本方式中，通過根據(jù)直流電壓偏差決定上述比例增益Kp，能夠進(jìn)行 直流電壓Ed的控制。
這里，當(dāng)把式(2)變形時，成為數(shù)學(xué)式3<formula>formula see original document page 14</formula>
式(3)表示瞬時的升壓比。 這里，當(dāng)基于有效值來考慮升壓比a時，成為數(shù)學(xué)式4
<formula>formula see original document page 14</formula>
式中，Is:輸入電流(有效值)，如果把Kp.Is控制為恒定，則直流電壓 Ed能夠控制為電源電壓Vs的a倍。
根據(jù)以上的方法，如果通過下式給出導(dǎo)通率信號d,數(shù)學(xué)式5<formula>formula see original document page 14</formula>
則當(dāng)輸入電流lisl超過a.Is時，導(dǎo)通率信號d成為0%,開關(guān)動作停止。由此，輸入電流在電源電壓的峰值附近(輸入電流超過a.Is的區(qū)域)成為不進(jìn)行
斬波的波形，謀求開關(guān)損失的減小。這是升壓比恒定控制的原理。
通過如上控制，能夠不檢測作為基準(zhǔn)的正弦波電流指令波形或者電源相 位，僅使用輸入電流瞬時值和比例增益將輸入電流波形控制成與電源電壓同步 的正弦波波形，能夠^"止輸入電流的峰值附近的開關(guān)動作(部分開關(guān)動作)。
若把上述數(shù)學(xué)式作成框圖，則成為圖2的50A。這里，使用濾波單元500 對所述輸入電流值5b進(jìn)行計算而得出輸入電流有效值Is，但是也可以計算平 均值或有效值，用該值來進(jìn)行控制。另外，升壓比a使用預(yù)先設(shè)定的值。
另外，在本框圖中，在導(dǎo)通率信號d的運(yùn)算中，如式(1)以及式(5)那 樣，從作為最大導(dǎo)通率1 (100%)中減去輸入電流瞬時值(絕對值)I is I和 比例增益Kp的積來計算導(dǎo)通率信號d,但是在實(shí)際的PWM定時器設(shè)定中， 如果考慮關(guān)斷時間的比率來設(shè)定輸入電流瞬時值(絕對值)I is I和比例增益 Kp的積的值，則不需要從作為最大導(dǎo)通率的1中減去。
升壓比修正部50B,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的限制值EdL^與檢測到的所述直流電 壓值5c的偏差，使用比例.積分補(bǔ)償器501計算升壓比a的修正值，進(jìn)行升 壓比a的修正。
這里，本實(shí)施例的目的在于，防止由于電源電壓或者負(fù)荷的變動，直流電 壓超過過電壓保護(hù)值而使動作停止，所以限制值EdUml設(shè)定為比電源電路的過 電壓保護(hù)值低的值。另外，設(shè)定限幅器503，使升壓比a的修正動作僅在直流 電壓值超過限制值EdUml時動作(僅在降低升壓比的方向上動作)。
如上所述，通過組合現(xiàn)有技術(shù)的上述升壓比恒定控制部50A和本發(fā)明的 升壓比修正部50B而實(shí)現(xiàn)了本實(shí)施例。
使用圖3、圖4的動作說明圖敘述本實(shí)施例的動作以及效果。此外，在本 說明書中，為簡化說明以及附圖，各值的變化用理想的響應(yīng)表示。實(shí)際上有控 制延遲等的影響，不是本圖那樣的特性。另外，其特性根據(jù)比例 積分補(bǔ)償器 的控制增益的設(shè)定而不同。
圖3是橫軸取時間、縱軸取升壓比a、直流電壓Ed以及電源電壓Vs,表 示在時間tl以及t2電源電壓Vs變動大的情況下的動作的圖。
這里，升壓比a和直流電壓Ed,合并表示現(xiàn)有技術(shù)(僅有升壓比恒定控制部50A)的情況(用虛線表示)和本發(fā)明(用實(shí)線表示)中的動作。
在tl,當(dāng)電源電壓Vs急劇上升時，在現(xiàn)有技術(shù)中，因為升壓比a固定， 所以直流電壓Ed會超過過電壓設(shè)定值EdMAx,過電壓保護(hù)動作，停止開關(guān)動 作(直流電壓急劇降低)。
與此相對，在本發(fā)明中，當(dāng)直流電壓超過限制值EdLM時進(jìn)行升壓比a的 修正，把直流電壓維持在限制值Edum!。由此，能夠防止過電壓保護(hù)動作，能 夠維持系統(tǒng)的動作。另外，在t2，如果電源電壓Vs恢復(fù)為正常值，則升壓比 a的修正也恢復(fù)為通常值(設(shè)定值)，維持通常的直流電壓。
圖4是橫軸取時間、縱軸取升壓比a、直流電壓Ed以及負(fù)荷L,表示在 時間tl以及t2負(fù)荷L變動大的情況下的動作的圖。
這里，升壓比a和直流電壓Ed和圖3同樣地，合并表示現(xiàn)有技術(shù)的情況 (用虛線表示)和本發(fā)明(用實(shí)線表示)中的動作。
在tl，當(dāng)負(fù)荷L急劇降低時，在現(xiàn)有技術(shù)中，因為升壓比a固定，所以直
流電壓Ed會超過過電壓設(shè)定值EdMAx,過電壓保護(hù)動作，停止開關(guān)動作(直
流電壓急劇降低)。
與此相對，在本發(fā)明中和圖3同樣地，當(dāng)直流電壓超過限制值EdL^時進(jìn) 行升壓比a的修正，把直流電壓維持在限制值EdLim!。由此，能夠防止過電壓 保護(hù)動作，能夠維持系統(tǒng)的動作。另外，在t2,如果負(fù)荷L恢復(fù)為原來的值， 則升壓比a的修正也恢復(fù)為設(shè)定值，維持通常的直流電壓。
如上所述，即使電源電壓或者負(fù)荷變動過大，也能夠把直流電壓的上升抑 制在限制值以下，防止進(jìn)行系統(tǒng)的過電壓保護(hù)停止。另外，在通常狀態(tài)下，因 為以預(yù)先設(shè)定的升壓比a動作，所以能夠進(jìn)行最佳效率、功率因數(shù)以及高次諧 波電流下的動作。
這里，上述特性(響應(yīng))當(dāng)然通過在比例.積分補(bǔ)償器中設(shè)定的增益而變 化。在實(shí)際的系統(tǒng)中，需要配合系統(tǒng)要求的特性來設(shè)定限制值EdL^和設(shè)定增 益。
下面使用圖5說明使本實(shí)施例的電源電路動作的控制電路的利用形態(tài)的 一例。
本利用形態(tài)是把圖1表示的控制電路5做成了混合IC的概觀圖。但是，上述分流電阻53,在部件的變更或者噪聲應(yīng)對方面,希望不設(shè)置在混合IC內(nèi)， 而設(shè)定在和開關(guān)31等功率電路部件同樣的空間內(nèi)。
圖1表示的控制電路5的輸入輸出端子，是輸入電流檢測端子、直流電壓 檢測端子以及驅(qū)動信號輸出端子3個，但是除此之外，通過設(shè)置升壓比設(shè)定端 子、直流電壓限制值設(shè)定端子、檢測所連接的負(fù)荷的狀態(tài)的負(fù)荷狀態(tài)信息檢測 端子以及功能等，能夠?qū)崿F(xiàn)通用性進(jìn)一步增強(qiáng)的混合IC。
實(shí)施例2
使用圖6到圖8說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。和第一實(shí)施例相同的符號表示 進(jìn)行相同的動作，省略說明。圖6是本實(shí)施例的控制框圖，圖7、圖8是本實(shí) 施例的動作說明圖。整體電路結(jié)構(gòu)和圖l相同。
圖6和第一實(shí)施例同樣，由作為現(xiàn)有技術(shù)的升壓比恒定控制部50A和作 為本發(fā)明的升壓比修正部50C構(gòu)成。升壓比修正部50C是和第一實(shí)施例中說
明的升壓比修正部50B同樣的結(jié)構(gòu)，不同的部分僅是限制值Edum2和限幅器
504。此外，比例 積分補(bǔ)償器502執(zhí)行與圖2表示的比例.積分補(bǔ)償器501 同樣的動作。
在第一實(shí)施例中，是抑制直流電壓的過電壓的動作，但是本實(shí)施例是防止 直流電壓降低的結(jié)構(gòu)。因此，限幅器504設(shè)定為僅在直流電壓值低于限制值 EdUm2時修正升壓比a (僅在提高升壓比的方向上動作)。
圖7的動作說明圖和第一實(shí)施例同樣，是橫軸取時間、縱軸取升壓比a、 直流電壓Ed以及電源電壓Vs、表示在時間tl以及t2電源電壓Vs變動大的 情況的動作的圖。這里，升壓比a和直流電壓Ed,合并表示現(xiàn)有技術(shù)的情況 (用虛線表示)和本發(fā)明(用實(shí)線表示)中的動作。
在tl，當(dāng)電源電壓急劇下降時，在現(xiàn)有技術(shù)中，因為升壓比a固定，所以 直流電壓Ed也和電源電壓同樣急劇下降。這里，當(dāng)作為電源電路系統(tǒng)，設(shè)定 了低電壓保護(hù)設(shè)定值EdM!N時，低電壓保護(hù)動作，電源電路系統(tǒng)停止，不能維 持系統(tǒng)的動作。
與此相對，在本發(fā)明中，當(dāng)直流電壓達(dá)到限制值E4im2以下時進(jìn)行升壓比 a的修正，把直流電壓維持在限制值E4im2。由此，能夠防止低電壓保護(hù)動作，
能夠維持系統(tǒng)的動作。另外，在t2,如果電源電壓Vs恢復(fù)為正常值，則升壓比a的修正也恢復(fù)為通常值(設(shè)定值)，維持通常的直流電壓。
圖8是橫軸取時間、縱軸取升壓比a、直流電壓Ed以及負(fù)荷L，表示在
時間tl以及t2負(fù)荷L變動大的情況下的動作的圖。
在tl，當(dāng)負(fù)荷L急劇上升時，在現(xiàn)有技術(shù)中，因為升壓比a固定，所以直
流電壓Ed達(dá)到低電壓保護(hù)設(shè)定值EdM!N以下，低電壓保護(hù)動作，停止開關(guān)動
作(直流電壓進(jìn)一步急劇降低)。
與此相對，在本發(fā)明中，和圖7同樣，當(dāng)直流電壓達(dá)到限制值EdLim2以下
時進(jìn)行升壓比a的修正，把直流電壓維持在限制值Edum2。由此，能夠防止低 電壓保護(hù)動作，能夠維持系統(tǒng)的動作。另外，在t2,如果負(fù)荷L恢復(fù)為原來 的值，則升壓比a的修正也恢復(fù)為設(shè)定值，維持通常的直流電壓。
如上所述，即使電源電壓或者負(fù)荷變動過大，也能把直流電壓的降低抑制 為限制值，防止進(jìn)行系統(tǒng)的低電壓保護(hù)停止。另外，在通常狀態(tài)下，因為以預(yù) 先設(shè)定的升壓比a動作，所以能夠進(jìn)行最佳效率、功率因數(shù)以及高次諧波電流 下的動作。
這里，在第一以及第二實(shí)施例中，以瞬態(tài)的變動為例進(jìn)行了動作說明，但 是不一定僅在電源以及負(fù)荷瞬態(tài)的變動時，對于緩慢地變動也能用同樣的結(jié)構(gòu) 應(yīng)對。
實(shí)施例3
使用圖9到圖15說明本發(fā)明的第三實(shí)施例。和第一實(shí)施例、第二實(shí)施例 相同的符號表示進(jìn)行相同的動作，省略說明。
圖9是本實(shí)施例的電動機(jī)驅(qū)動裝置的整體結(jié)構(gòu)圖，圖IO是表示控制內(nèi)容 的控制框圖，圖11、圖12是本實(shí)施例的動作說明圖，圖13、圖14是流入電 源電路的輸入電流波形，圖15是表示本實(shí)施例的利用形態(tài)的一例的模塊外觀 圖。
路8組成的電動機(jī)驅(qū)動電路，成為使本發(fā)明的電源電路的控制電路和所述逆變 器電路8的控制電路一體化的結(jié)構(gòu)。換言之，圖9表示的控制電路7使用微計 算機(jī)、構(gòu)成用 一個微計算機(jī)控制電源電路和逆變器電路的結(jié)構(gòu)。
僅說明與第一以及第二實(shí)施例不同的部分。逆變器電路8是由IGBT和二
18極管構(gòu)成的逆變器電路，電動機(jī)9是永磁同步電動機(jī)。
另夕卜，升壓斬波器電路的結(jié)構(gòu)與第一以及第二實(shí)施例不同，但是即使本電 路結(jié)構(gòu)也可以進(jìn)行和第一以及第二實(shí)施例同樣的動作。這里，整流電路2內(nèi)的
二極管21、 22在電源的整流動作外，還執(zhí)行與第一以及第二實(shí)施例的升壓斬 波器電路3的二極管33同樣的動作。換言之，上述二極管21、 22執(zhí)行上述兩 種動作，通過〗故成這樣的電路結(jié)構(gòu)，有能夠減小一個二極管份的損失量的效果。
控制電路7如上所述，使用微計算機(jī)控制本發(fā)明的電源電路和逆變器電 路，在微計算機(jī)(運(yùn)算單元70)中，進(jìn)行在第一以及第二實(shí)施例中說明的電 源電路的控制運(yùn)算和逆變器電路的控制運(yùn)算。
關(guān)于圖IO表示的電源電路部的控制電路的結(jié)構(gòu)，因為是將第一以及第二 實(shí)施例中說明的內(nèi)容合并而得的結(jié)構(gòu)(合并50B和50C成為50D)，所以省略 說明。這里，簡單說明逆變器電路部的控制電路的結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例的電動機(jī)控制中，因為進(jìn)行無電動機(jī)電流傳感器、無位置傳感 器的矢量控制，所以從逆變器檢測出的僅是流過在直流側(cè)設(shè)置的分流電阻73 的直流電流。具體說，如圖9所示，用放大電路72放大在上述分流電阻73 上產(chǎn)生的電壓，作為直流電流檢測值7b,使用微計算機(jī)的A/D變換器取入。 另外，提供給逆變器電路的開關(guān)元件的PWM信號7a,通過驅(qū)動電路71作為 驅(qū)動信號71a而提供給逆變器電路。
這里，在未圖示的運(yùn)算單元70內(nèi)內(nèi)置有在第一以及第二實(shí)施例中已說明 的電源電路的控制單元和無電動機(jī)電流傳感器、無位置傳感器的矢量控制單 元，能夠互相進(jìn)行內(nèi)部值的信息交換。在上述結(jié)構(gòu)中，電源電路執(zhí)行與第一以 及第二實(shí)施例同樣的動作。
下面使用圖11、圖12說明本實(shí)施例的動作。在第一以及第二實(shí)施例中以 動態(tài)(瞬態(tài))的動作進(jìn)行了說明，而在本實(shí)施例中以靜態(tài)的動作進(jìn)行說明。
圖11表示與負(fù)荷對應(yīng)的升壓比a和直流電壓Ed。本實(shí)施例如圖IO所示， 是在第一以及第二實(shí)施例中說明的控制結(jié)構(gòu)成為一體的結(jié)構(gòu)，成為直流電壓在 限制值EdUml和限制值Ed^2之間變化的動作。
例如，當(dāng)負(fù)荷成為負(fù)荷L1以下的輕負(fù)荷時，升壓比控制部50B動作，修 正(減小)升壓比a，直流電壓被控制為限制值EdLiml。相反，當(dāng)負(fù)荷成為負(fù)荷L2以上的重負(fù)荷時，升壓比控制部50C動作，修正(增加)升壓比a，直 流電壓被控制為限制值EdUm2。
圖12表示與電源電壓對應(yīng)的升壓比a和直流電壓Ed。升壓比a和直流電 壓Ed的動作和圖11相同，所以省略說明。
這里，圖13、圖14表示使電源電壓恒定、使負(fù)荷變化時流入電源電路的 輸入電流(電抗器電流)和電源電壓的波形的實(shí)驗結(jié)果。
圖14是使用本發(fā)明的情況下的實(shí)驗結(jié)果。圖13、圖14中(a)都是輸入電流 2A的結(jié)果，(b)都是輸入電流16A的結(jié)果。另外，也合并表示部分開關(guān)動作 下的開關(guān)OFF期間。
根據(jù)該圖，在現(xiàn)有技術(shù)中，即使負(fù)荷變化也不調(diào)整(變更)升壓比a，所 以開關(guān)OFF期間也大體是相同的時間間隔，隨負(fù)荷增加，輸入電流波形也成 為失真系數(shù)大的波形。這里，雖然未圖示，不過在圖13 (b)的電流波形中， 高次諧波電流也增力口 。
與此相對，使用本發(fā)明的輸入電流波形如圖14所示，成為開關(guān)OFF期間 變化(約減小15%)、失真系數(shù)小的波形。高次諧波電流值未圖示，不過圖14 (b)的波形中高次諧波電流值也減小。
圖15是作為本實(shí)施例的利用形態(tài)的一例而使電源電路和逆變器電路以及 控制電路一體化的模塊的概觀圖。
本模塊是在下部棵芯片(bare chip)安裝IGBT或者二極管等的功率半導(dǎo) 體、在上部的基板上配置了控制電路的一體模塊。通過模塊化，本發(fā)明的應(yīng)用 變得容易，在成本方面也能夠構(gòu)筑廉價的系統(tǒng)。
這里，本實(shí)施例通過使用矢量控制的逆變器電路進(jìn)行了說明，但是即使使 用歷來廣泛使用的120度控制型逆變器電路也能得到同樣的效果。
另夕卜，在本實(shí)施例中，通過檢測直流電壓檢測出電源電壓以及負(fù)荷的狀態(tài) (變化)，但是作為負(fù)荷狀態(tài)信息，只要是例如電動機(jī)轉(zhuǎn)速、輸入電流、直流 電流、直流電壓、直流功率、直流電壓脈動幅度、輸入功率、轉(zhuǎn)矩、逆變器電 路的波高值比率以及逆變器導(dǎo)通率等由于負(fù)荷的狀態(tài)而變化的值即可。另外， 也可以并用上述兩個以上的值。如上所述，當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明時，能夠構(gòu)建即使電源電壓或者負(fù)荷變動也能夠 繼續(xù)運(yùn)4亍、在通常時能夠以最佳效率動作的系統(tǒng)。另外，如果使升壓比以及限 制值的設(shè)定最優(yōu)化，則在高效率動作的同時也能夠自動抑制高次諧波電流。
實(shí)施例4
使用圖16、圖17說明本發(fā)明的第四實(shí)施例。和上述的實(shí)施例(1~3)相 同的符號表示進(jìn)行相同的動作，省略說明。
圖16是在逆變器空調(diào)機(jī)的壓縮機(jī)驅(qū)動用電動機(jī)驅(qū)動裝置中應(yīng)用在第三實(shí) 施例中說明的電動機(jī)驅(qū)動裝置的情況下的逆變器空調(diào)機(jī)的外觀圖，圖17是根 據(jù)逆變器空調(diào)機(jī)的負(fù)荷(轉(zhuǎn)速)變更了升壓比a的情況下的動作說明圖。
在上述的實(shí)施例中，說明了在直流電壓成為限制值以上或者以下時修正升 壓比a的內(nèi)容，但是為了同時謀求效率進(jìn)一步提高和高輸出化，升壓比a的設(shè) 定值自身也需要根據(jù)系統(tǒng)(逆變器空調(diào)機(jī))的負(fù)荷來變更。
圖16作為一例，表示了分體式逆變器空調(diào)機(jī)的外觀圖，由室外機(jī)600和 室內(nèi)機(jī)400構(gòu)成。在室外機(jī)600內(nèi)設(shè)置與電動機(jī)一體形成的壓縮機(jī)300、室外 風(fēng)扇100以及驅(qū)動壓縮機(jī)300或者室外風(fēng)扇IOO的電動機(jī)驅(qū)動裝置200。
在本實(shí)施例中，使用圖17說明根據(jù)逆變器空調(diào)機(jī)的壓縮機(jī)驅(qū)動用電動機(jī) 的轉(zhuǎn)速的狀態(tài)變更升壓比a的方法。
基本上，與上述實(shí)施例同樣，即使固定升壓比a也可以，但是考慮進(jìn)一步 提高效率或者電動機(jī)控制的穩(wěn)定化以及高輸出化，根據(jù)負(fù)荷的狀態(tài)變更升壓比 3。
圖17表示橫軸取電動機(jī)轉(zhuǎn)速、縱軸取升壓比a以及直流電壓Ed。如圖17 所示，在電動機(jī)的轉(zhuǎn)速低的區(qū)域，換言之，在負(fù)荷輕的狀態(tài)下，降低升壓比a 來運(yùn)行。在這種情況下，因為能夠壓低直流電壓，所以電源電路的開關(guān)損失等 降低，進(jìn)而也能減小逆變器電路以及電動機(jī)的損失，能夠高效率動作。
但是，在這種情況下，輸入電流波形的高次諧波成分增加，電源功率因數(shù) 也降低。因此，升壓比a的設(shè)定需要考慮上述來進(jìn)行設(shè)定。
當(dāng)進(jìn)一步增加電動機(jī)的轉(zhuǎn)速(負(fù)荷)時，有輸入電流波形的高次諧波成分 達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值、或者功率因數(shù)大大降低的可能性。另外，直流電壓Ed也降低。 因此，如果隨著電動機(jī)的轉(zhuǎn)速(負(fù)荷)增加而使升壓比a增加，則能夠與電動
21機(jī)的轉(zhuǎn)速(負(fù)荷)對應(yīng)地，始終進(jìn)行高效率運(yùn)行。
在本實(shí)施例中，隨著電動機(jī)的轉(zhuǎn)速階梯狀地變更升壓比a，但是在實(shí)際操 作中需要設(shè)置滯后(省略圖示)。另外，升壓比a的變更，可以以直線方式變 更，或者也可以使用某函數(shù)來變更。而且，也可以使用升壓比a進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制。 換言之，也可以變更升壓比a使直流電壓可變來進(jìn)行電動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。
這里，作為負(fù)荷狀態(tài)信息，例如只要是電動機(jī)轉(zhuǎn)速、輸入電流、直流電流、 直流電壓、直流功率、直流電壓脈動幅度、輸入功率、轉(zhuǎn)矩、逆變器電路的波 高值比率以及逆變器導(dǎo)通率等由于負(fù)荷的狀態(tài)而變化的值即可。另夕卜，也可以 并用上述兩個以上的值。
如上所述，通過才艮據(jù)逆變器空調(diào)機(jī)的負(fù)荷變更設(shè)定的升壓比a，能夠同時 實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高效率和高輸出化兩者，即使有(預(yù)想外的)電源變動或者負(fù)荷 變動，也能夠防止系統(tǒng)停止。
權(quán)利要求
1. 一種電源電路，其由把交流電源變換為直流的整流電路和濾波電路組成，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件和電感以及二極管組成的升壓斬波器電路；生成從所述交流電源流入的輸入電流信息的輸入電流信息生成單元；和根據(jù)所述輸入電流信息和設(shè)定的第一系數(shù)生成第二系數(shù)、求所述第二系數(shù)和所述輸入電流信息的積、至少根據(jù)該積生成規(guī)定所述開關(guān)元件的動作的所述導(dǎo)通率信號的控制單元，該電源電路的特征在于，具有負(fù)荷狀態(tài)生成單元，其生成表示在所述濾波電路上連接的負(fù)荷的狀態(tài)的負(fù)荷狀態(tài)信息；和系數(shù)修正單元，其使用所述負(fù)荷狀態(tài)信息修正所述第一系數(shù)。
2. —種電源電路，其由把交流電源變換為直流的整流電路和濾波電路組 成，具有由根椐導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件和電感以及二極管組成 的升壓斬波器電3各；生成從所述交流電源流入的輸入電流信息的輸入電流信息 生成單元；和根據(jù)所述輸入電流信息和設(shè)定的第一系數(shù)生成第二系數(shù)、求所述 第二系數(shù)和所述輸入電流信息的積、至少根據(jù)該積生成規(guī)定所述開關(guān)元件的動作的所述導(dǎo)通率信號的控制單元，該電源電路的特征在于， 具有電源電壓狀態(tài)生成單元，其生成表示在所述整流電路上連接的電源的狀 態(tài)的電源電壓狀態(tài)信息；和系數(shù)修正單元，其使用所述電源電壓狀態(tài)信息修正所述第一系數(shù)。
3. —種電源電路，其由把交流電源變換為直流的整流電路和濾波電路組 成，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開關(guān)元件和電感以及二極管組成 的升壓斬波器電路；生成從所述交流電源流入的輸入電流信息的輸入電流信息 生成單元；和根據(jù)所述輸入電流信息和設(shè)定的第一系數(shù)生成第二系數(shù)、求所述 第二系數(shù)和所述輸入電流信息的積、至少根據(jù)該積生成規(guī)定所述開關(guān)元件的動作的所述導(dǎo)通率信號的控制單元，該電源電路的特征在于， 具有直流電壓信息生成單元，其生成表示所述濾波電路的直流電壓的狀態(tài)的直流電壓〗言息；和系數(shù)修正單元，其使用所述直流電壓信息修正所述第一系數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于，所述負(fù)荷狀態(tài)生成單元把所述濾波電路的直流電壓信息作為負(fù)荷狀態(tài)信 息使用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征在于， 所述電源電壓狀態(tài)生成單元把所述濾波電路的直流電壓信息作為電源電壓狀態(tài)信息使用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源電路，其特征在于， 具有根據(jù)所述直流電壓信息和設(shè)定的基準(zhǔn)值的偏差修正所述第一系數(shù)的系數(shù)修正單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源電路，其特征在于， 具有根據(jù)所述直流電壓信息和設(shè)定的基準(zhǔn)值的偏差，使用比例 積分補(bǔ)償器修正所述第一系數(shù)的系數(shù)修正單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源電路，其特征在于，具有系數(shù)修正單元，其根據(jù)所述直流電壓信息和設(shè)定的第一基準(zhǔn)值的偏 差，使用比例'積分補(bǔ)償器計算修正所述第一系數(shù)的第一修正值，根據(jù)所述直 流電壓信息和設(shè)定的第二基準(zhǔn)值的偏差，使用比例'積分補(bǔ)償器計算修正所述 第 一 系數(shù)的第二修正值，使用所述第 一修正值和所述第二修正值修正所述第一 系數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源電路，其特征在于， 對^^正所述第 一 系數(shù)的修正值設(shè)置限制值。
10. —種模塊，其特征在于，在同一基板上具有權(quán)利要求1所述的電源電路、作為所述電源電路的負(fù) 荷而驅(qū)動電動機(jī)的逆變器電路、和控制所述電源電路和所述逆變器電路的控制 電路。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的模塊，其特征在于，根據(jù)所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、所述負(fù)荷狀態(tài)或者外部信號的至少一種信息來變更所述第一系數(shù)。
12. —種電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求3所述的電源電路； 電動一幾；以及驅(qū)動所述電動機(jī)的逆變器電路，所述電動機(jī)和所述逆變器電路作為所述電源電路的負(fù)荷，與所述電源電 路連接，所述系數(shù)修正單元，根據(jù)所述直流電壓信息和設(shè)定的第一基準(zhǔn)值的偏差， 使用比例.積分補(bǔ)償器計算修正所述第一系數(shù)的第一修正值，根據(jù)所述直流電 壓信息和設(shè)定的第二基準(zhǔn)值的偏差，使用比例.積分補(bǔ)償器計算修正所述第一 系數(shù)的第二修正值，使用所述第一修正值和所述第二修正值修正所述第一系數(shù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于， 把所述第一基準(zhǔn)值設(shè)定為所述電源電路或者所述電動機(jī)驅(qū)動裝置的系統(tǒng)的過電壓值以下，把所述第二基準(zhǔn)值設(shè)定為所述電源電路或者所述電動機(jī)驅(qū)動 裝置的系統(tǒng)的最低電壓值以上。
14. 一種空調(diào)才幾，其特征在于，具有權(quán)利要求13所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其中，所述電動機(jī)和所述逆變 器電路作為所述電源電路的負(fù)荷，與所述電源電路連接，在空調(diào)機(jī)的壓縮機(jī)驅(qū)動用電動機(jī)的驅(qū)動中應(yīng)用所述電動機(jī)驅(qū)動裝置，根 據(jù)所述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速或者負(fù)荷狀態(tài)變更所述第一系數(shù)，同時使用所述直流電壓 和所述基準(zhǔn)值修正所述第 一 系數(shù)。
15. —種用于電源裝置的控制電路，其作為由把交流電源變換為直流的整 流電路和濾波電路組成的電源電路，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開 關(guān)元件和電感以及二極管組成的升壓斬波器電路，向在所述濾波電-各上連接的 負(fù)荷供給直流電力，其特征在于，具有控制單元，其把從所述交流電源流入的輸入電流信息、和所述濾波 電路的直流電壓信息作為輸入，輸出所述導(dǎo)通率信號，把所述輸入電流波形控制為與電源電壓同步的正弦波形，所述導(dǎo)通率信號，是在電源電壓的半周期的中心附近停止開關(guān)動作、或 者成為最小脈沖寬度的信號，其期間根據(jù)所述電源電壓的大小或者所述負(fù)荷的 大小的至少一方變化。
16. —種用于電源裝置的控制電路，其作為由把交流電源變換為直流的整 流電路和濾波電路組成的電源電路，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開 關(guān)元件和電感以及二極管組成的升壓斬波器電路，向在所述濾波電路上連接的 負(fù)荷供給直流電力，其特征在于，具有控制單元，其4巴從所述交流電源流入的輸入電流信息、和所述濾波電路的直流電壓信息作為輸入，輸出所述導(dǎo)通率信號，^te所述輸入電流波形控 制為與電源電壓同步的正弦波形，所述導(dǎo)通率信號，是在電源電壓的半周期的中心附近停止開關(guān)動作、或 者成為最小脈沖寬度的信號，其期間根據(jù)所述電源電壓的大小或者所述負(fù)荷的 大小的至少一方變化，同時所述直流電壓不成為某值以上、或者別的某值以下。
17. —種用于電源裝置的控制電路，其作為由把交流電源變換為直流的整 流電路和濾波電路組成的電源電路，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開 關(guān)元件和電感以及二極管組成的升壓斬波器電路，向在所述濾波電路上連接的 負(fù)荷供給直流電力，其特征在于，具有控制單元，其4巴從所述交流電源流入的輸入電流信息、和所述濾波 電路的直流電壓信息作為輸入，輸出所述導(dǎo)通率信號，把所述輸入電流波形控 制為與電源電壓同步的正弦波形，所述輸入電流波形成為在電流波形的峰值附近不進(jìn)行開關(guān)動作的波形， 該開關(guān)動作不進(jìn)行的期間根據(jù)所述電源電壓的大小或者所述負(fù)荷的大小的至 少一方變化。
18. —種用于電源裝置的控制電路，其作為由把交流電源變換為直流的整 流電路和濾波電路組成的電源電路，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開 關(guān)元件和電感以及二極管組成的升壓斬波器電路，向在所述濾波電路上連接的 負(fù)荷供給直流電力，其特征在于，具有控制單元，其4巴從所述交流電源流入的輸入電流信息、和所述濾波電路的直流電壓信息作為輸入，輸出所述導(dǎo)通率信號，把所述輸入電流波形控 制為與電源電壓同步的正弦波形狀，所述輸入電流波形成為在電流波形的峰值附近不進(jìn)行開關(guān)動作的波形， 該開關(guān)動作不進(jìn)行的期間根據(jù)所述電源電壓的大小或者所述負(fù)荷的大小的至 少一方變化，同時所述直流電壓不成為某值以上、或者別的某值以下。
19. 一種用于電源裝置的控制電路，其作為由把交流電源變換為直流的整流電路和濾波電路組成的電源電路，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開 關(guān)元件和電感以及二極管組成的升壓斬波器電路，向在所述濾波電路上連接的 負(fù)荷供給直流電力，其特征在于，具有控制單元，其把從所述交流電源流入的輸入電流信息、和所述濾波 電路的直流電壓信息作為輸入，輸出所述導(dǎo)通率信號，把所述輸入電流波形控 制為與電源電壓同步的正弦波形，在所述電源電壓的大小或者所述負(fù)荷的大小的至少一方變化時，存在所 述直流電壓變化的區(qū)域、和所述直流電壓被控制在規(guī)定值的區(qū)域，所述導(dǎo)通率 信號，是在電源電壓的半周期的中心附近停止開關(guān)動作，或者成為最小脈沖寬 度的信號，在所述直流電壓被控制在規(guī)定值時，停止所述導(dǎo)通率信號的開關(guān)動 作或者成為最小脈沖寬度的期間變化。
20. —種用于電源裝置的控制電路，其作為由把交流電源變換為直流的整 流電路和濾波電路組成的電源電路，具有由根據(jù)導(dǎo)通率信號進(jìn)行開關(guān)動作的開 關(guān)元件和電感以及二極管組成的升壓斬波器電路，向在所述濾波電路上連接的 負(fù)荷供給直流電力，其特征在于，在所述電源電壓的大小或者所述負(fù)荷的大小的至少一方變化時，存在所 述直流電壓變化的區(qū)域、和所述直流電壓被控制在規(guī)定值的區(qū)域，所述電流波形成為在電流波形的峰值附近不進(jìn)行開關(guān)動作的波形，在所述直流電壓被控制 在規(guī)定值時，所述電流波形在電流波形的峰值附近不進(jìn)行開關(guān)動作的期間變 化。
全文摘要
本發(fā)明的目的是在使用升壓斬波器電路的功率因數(shù)改善或高次諧波抑制電路中，同時實(shí)現(xiàn)由部分開關(guān)動作導(dǎo)致的開關(guān)損失的減小和直流電壓的穩(wěn)定控制(應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定控制)。本發(fā)明提供一種使用升壓比恒定控制方式的電源電路，其具有生成表示在濾波電路上連接的負(fù)荷的狀態(tài)的負(fù)荷狀態(tài)信息的負(fù)荷狀態(tài)生成單元、和使用負(fù)荷狀態(tài)信息修正第一系數(shù)的系數(shù)修正單元，該電源電路的特征在于，根據(jù)電源電壓或者負(fù)荷的變化修正或者變更升壓比。
文檔編號H02M1/42GK101521469SQ20091000800
公開日2009年9月2日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者奧山敦, 田村建司, 能登原保夫, 遠(yuǎn)藤常博, 鈴木尚禮 申請人:株式會社日立制作所;日立空調(diào)·家用電器株式會社