轉(zhuǎn)換器電路、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置、空氣調(diào)節(jié)器、冰箱的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00980133751. 8,申請(qǐng)日為2009年3月17日，發(fā)明名稱為"轉(zhuǎn) 換器電路、W及具備該轉(zhuǎn)換器電路的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置、空氣調(diào)節(jié)器、冰箱及感應(yīng)加熱烹 任器"的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種轉(zhuǎn)換器電路、W及具備該轉(zhuǎn)換器電路的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置、空 氣調(diào)節(jié)器、冰箱及感應(yīng)加熱烹任器。
【背景技術(shù)】
[000引W往，作為功率因素改善（PFC)電路，一般除了升壓轉(zhuǎn)換器之外，還使用降壓轉(zhuǎn)換 器、升降壓轉(zhuǎn)換器。
[0004] 另外，為了轉(zhuǎn)換器電路的小型?輕量化，例如提出了具備"整流電路，將交流電源 設(shè)為輸入；第1升壓轉(zhuǎn)換器電路，連接在所述整流電路的輸出上，至少具有第1電抗器、第1 開關(guān)單元、W及第1二極管；第2升壓轉(zhuǎn)換器電路，與所述第1升壓轉(zhuǎn)換器電路并聯(lián)連接，至 少具有第2電抗器、第2開關(guān)單元、W及第2二極管；W及平滑電容器，連接在所述第1升壓 轉(zhuǎn)換器電路和所述第2升壓轉(zhuǎn)換器電路的輸出上"的技術(shù)（例如參照專利文獻(xiàn)1)。
[0005] 專利文獻(xiàn)1 ;日本特開2008-86107號(hào)公報(bào)（權(quán)利要求1)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在作為功率因素改善電路使用升壓轉(zhuǎn)換器、或者降壓轉(zhuǎn)換器、升降壓轉(zhuǎn)換器的情 況下，需要使流過電抗器的電流動(dòng)作為連續(xù)模式，因此需要電感值大的電抗器，存在無法實(shí) 現(xiàn)電路的小型?輕量化該樣的問題點(diǎn)。
[0007] 另外，在如上述那樣將轉(zhuǎn)換器電路W多系統(tǒng)并聯(lián)的方式連接的結(jié)構(gòu)中，存在開關(guān) 損耗變大該樣的問題點(diǎn)。
[000引本發(fā)明是為了解決如上所述那樣的課題而作出的，得到一種能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)換器電路 的小型?輕量化、能夠降低開關(guān)損耗的轉(zhuǎn)換器電路、W及具備該轉(zhuǎn)換器電路的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控 制裝置、空氣調(diào)節(jié)器、冰箱及感應(yīng)加熱烹任器。
[0009] 與本發(fā)明有關(guān)的轉(zhuǎn)換器電路，具備；整流器，對(duì)交流電壓進(jìn)行整流；第1轉(zhuǎn)換器部， 連接到所述整流器的輸出，具有第1電抗器、第1開關(guān)元件W及第1逆流防止元件；第2轉(zhuǎn) 換器部，連接到所述整流器的輸出，具有第2電抗器、第2開關(guān)元件W及第2逆流防止元件， 與所述第1轉(zhuǎn)換器部并聯(lián)連接；開關(guān)控制單元，控制所述第1W及第2開關(guān)元件；W及平滑 電容器，設(shè)于所述第1W及第2轉(zhuǎn)換器部的輸出，其中，所述開關(guān)控制單元根據(jù)規(guī)定的條件， 將流過所述第1W及第2電抗器的電流的電流模式切換為連續(xù)模式、臨界模式或者不連續(xù) 模式中的某一個(gè)。
[0010] 本發(fā)明具備第1轉(zhuǎn)換器部、W及與所述第1轉(zhuǎn)換器部并聯(lián)連接的第2轉(zhuǎn)換器部，因 此能夠減小電抗器所需的電感值，能夠?qū)崿F(xiàn)小型?輕量化。
[0011] 另外，根據(jù)規(guī)定的條件，將流過第1W及第2電抗器的電流的電流模式切換為連續(xù) 模式、臨界模式或者不連續(xù)模式中的某一個(gè)，因此能夠降低開關(guān)損耗。
【附圖說明】
[0012] 圖1是與本發(fā)明的實(shí)施方式1有關(guān)的轉(zhuǎn)換器電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0013] 圖2是表示轉(zhuǎn)換器電路的連續(xù)模式動(dòng)作時(shí)的各部分的信號(hào)W及電流波形的圖。
[0014] 圖3是表示轉(zhuǎn)換器電路的不連續(xù)模式動(dòng)作時(shí)的各部分的信號(hào)W及電流波形的圖。
[0015] 圖4是表示轉(zhuǎn)換器電路的臨界模式動(dòng)作時(shí)的各部分的信號(hào)W及電流波形的圖。
[0016] 圖5是與本發(fā)明的實(shí)施方式2有關(guān)的轉(zhuǎn)換器電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0017] 圖6是說明轉(zhuǎn)換器電路的電流波形的圖。
[0018] 圖7是說明與本發(fā)明的實(shí)施方式2有關(guān)的電流模式的切換動(dòng)作的圖。
[0019] 圖8是與本發(fā)明的實(shí)施方式2有關(guān)的轉(zhuǎn)換器電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0020] 圖9是與本發(fā)明的實(shí)施方式3有關(guān)的轉(zhuǎn)換器電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0021] 圖10是與本發(fā)明的實(shí)施方式4有關(guān)的轉(zhuǎn)換器電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0022] 圖11是與本發(fā)明的實(shí)施方式4有關(guān)的轉(zhuǎn)換器電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0023] 圖12是與本發(fā)明的實(shí)施方式6有關(guān)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0024] 圖13是表示與本發(fā)明的實(shí)施方式7有關(guān)的空氣調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0025] 圖14是表示與本發(fā)明的實(shí)施方式8有關(guān)的冰箱的結(jié)構(gòu)的圖。
[0026] 圖15是與本發(fā)明的實(shí)施方式9有關(guān)的感應(yīng)加熱烹任器的結(jié)構(gòu)圖。
[0027] 圖16是表示降壓轉(zhuǎn)換器W及升降壓轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的圖。
[002引 附圖梳巧說巧
[0029] 1 ;工業(yè)電源；2 ;整流器；2a~2d;整流二極管；3a~3c;升壓轉(zhuǎn)換器；4a~4c;升 壓電抗器；5a~5c;開關(guān)元件；6a~6c;逆流防止元件；7;開關(guān)控制單元；8;平滑電容器； 9a;開閉單元；9b;開閉單元；10;負(fù)載；11;逆變器（inverter)電路；11a~Ilf;開關(guān)元件； 12 ;電動(dòng)機(jī)；13 ;負(fù)載電路；14 ;感應(yīng)加熱線圈；15 ;諧振電容器；20 ;電流檢測單元；30 ;輸 出電力檢測單元；40 ;開閉控制單元；50 ;逆變器驅(qū)動(dòng)單元；310 ;室外機(jī)；311 ;冷媒壓縮機(jī)； 312 ;鼓風(fēng)機(jī)；320 ;室內(nèi)機(jī)；400 ;冰箱；401 ;冷媒壓縮機(jī)；402 ;冷卻室；403 ;冷卻器；404 ;鼓 風(fēng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 連施方式1.
[0031] 圖1是與本發(fā)明的實(shí)施方式1有關(guān)的轉(zhuǎn)換器電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0032] 在圖1中，對(duì)工業(yè)電源1的交流電壓進(jìn)行整流的整流器2,成為橋式連接了 4個(gè)整 流二極管2a~2d的結(jié)構(gòu)。在整流器2的輸出上，并聯(lián)連接有；作為第1轉(zhuǎn)換器部的升壓轉(zhuǎn) 換器3a、W及作為第2轉(zhuǎn)換器部的升壓轉(zhuǎn)換器3b。
[0033] 該升壓轉(zhuǎn)換器3a由如下部分構(gòu)成；作為第1電抗器的升壓電抗器4a;作為第1 開關(guān)元件的開關(guān)元件5a，例如由IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor;絕緣柵雙極 型晶體管）等構(gòu)成；W及作為第1逆流防止單元的逆流防止元件6a，例如由快恢復(fù)（fast recovery)二極管等構(gòu)成。另外升壓轉(zhuǎn)換器3b也同樣地，由如下部分構(gòu)成；作為第2電抗 器的升壓電抗器4b;作為第2開關(guān)元件的開關(guān)元件化，例如由IGBT等構(gòu)成；W及作為第2 逆流防止元件的逆流防止元件化，例如由快恢復(fù)二極管等構(gòu)成。此外，關(guān)于升壓電抗器4a W及4b的電感值將后述。
[0034] 而且，通過開關(guān)控制單元7來控制開關(guān)元件5aW及化的開關(guān)，對(duì)整流器2的輸出 進(jìn)行升壓。
[0035] 另外，在開關(guān)元件5aW及開關(guān)元件化上分別設(shè)有反并聯(lián)連接的二極管FWD(化ee WheelingDiode;續(xù)流二極管）。它防止由于開關(guān)元件5關(guān)斷（turnoff)時(shí)所產(chǎn)生的浪涌 (surge)而破壞開關(guān)元件5。
[0036] 此外，在本實(shí)施方式中，雖然說明第1W及第2轉(zhuǎn)換器部為升壓轉(zhuǎn)換器3a、3b的情 況，但是本發(fā)明不限于此，能夠應(yīng)用升壓轉(zhuǎn)換器、降壓轉(zhuǎn)換器、升降壓轉(zhuǎn)換器等任意的開關(guān) 轉(zhuǎn)換器。
[0037] 例如，如圖16(a)所示，也可W在第1化及第2轉(zhuǎn)換器部中使用降壓轉(zhuǎn)換器。另外， 如圖16(b)所示，也可W在第1化及第2轉(zhuǎn)換器部中使用升降壓轉(zhuǎn)換器。
[003引升壓轉(zhuǎn)換器3aW及升壓轉(zhuǎn)換器3b的輸出是通過平滑電容器8進(jìn)行平滑。而且， 在升壓轉(zhuǎn)換器3aW及升壓轉(zhuǎn)換器3b的輸出上連接有負(fù)載（未圖示），并施加被平滑了的升 壓轉(zhuǎn)換器3aW及升壓轉(zhuǎn)換器3b的輸出。
[0039] 接著，說明升壓電抗器4aW及4b(下面，在不區(qū)別的情況下簡單稱作"升壓電抗器 4"。）的電感值。
[0040] 如上述那樣構(gòu)成的升壓電抗器4的電感值以是如下述的數(shù)式1那樣決定的。
[0041]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，具備： 整流器，對(duì)交流電壓進(jìn)行整流； 第1轉(zhuǎn)換器部，連接到所述整流器的輸出，具有第1電抗器、第1開關(guān)元件以及第1逆 流防止元件； 第2轉(zhuǎn)換器部，連接到所述整流器的輸出，具有第2電抗器、第2開關(guān)元件以及第2逆 流防止元件，與所述第1轉(zhuǎn)換器部并聯(lián)連接； 開關(guān)控制單元，控制所述第1開關(guān)元件以及所述第2開關(guān)元件； 平滑電容器，設(shè)于所述第1轉(zhuǎn)換器部以及所述第2轉(zhuǎn)換器部的輸出； 電流檢測單元，檢測輸入到所述第1轉(zhuǎn)換器部以及所述第2轉(zhuǎn)換器部的輸入電流；以及 輸出電力檢測單元，檢測所述第1轉(zhuǎn)換器部以及所述第2轉(zhuǎn)換器部的輸出電力， 其中，所述開關(guān)控制單元根據(jù)所述輸入電流和所述輸出電力，將流過所述第1電抗器 以及所述第2電抗器的電流的電流模式切換為連續(xù)模式、臨界模式或者不連續(xù)模式中的某 一個(gè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于， 所述開關(guān)控制單元控制所述第1開關(guān)元件以及所述第2開關(guān)元件的開關(guān)，使得在流過 所述第1電抗器和第2電抗器的電流中產(chǎn)生規(guī)定的相位差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于， 所述開關(guān)控制單元控制所述第1開關(guān)元件以及所述第2開關(guān)元件的開關(guān)，使得流過所 述第1電抗器和第2電抗器的電流的相位差在規(guī)定范圍內(nèi)隨機(jī)變化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，還具備： 一個(gè)或者多個(gè)轉(zhuǎn)換器部，連接到所述整流器的輸出，具有電抗器、開關(guān)元件以及逆流防 止元件，并與所述第1轉(zhuǎn)換器部以及所述第2轉(zhuǎn)換器部并聯(lián)連接。
5.-種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征在于，具備： 權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換器電路； 逆變器電路，將所述轉(zhuǎn)換器電路的直流電壓輸出轉(zhuǎn)換為任意電壓、任意頻率的交流；以 及 逆變器驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)所述逆變器電路。
6. -種空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，具備： 權(quán)利要求5所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置；以及 電動(dòng)機(jī)，由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
7.-種冰箱，其特征在于，具備： 權(quán)利要求5所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置；以及 電動(dòng)機(jī)，由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
8. -種感應(yīng)加熱烹飪器，其特征在于，具備： 權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換器電路； 逆變器電路，將所述轉(zhuǎn)換器電路的直流電壓輸出轉(zhuǎn)換為高頻電壓； 逆變器驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)所述逆變器電路；以及 負(fù)載電路，連接到所述逆變器電路的輸出點(diǎn)，至少具有感應(yīng)加熱線圈以及諧振電容器。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)換器電路的小型·輕量化、能夠降低開關(guān)損耗的轉(zhuǎn)換器電路、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置、空氣調(diào)節(jié)器、冰箱。具備：整流器(2)；升壓轉(zhuǎn)換器(3a)，具有升壓電抗器(4a)、開關(guān)元件(5a)以及逆流防止元件(6a)；升壓轉(zhuǎn)換器(3b)，具有升壓電抗器(4b)、開關(guān)元件(5b)以及逆流防止元件(6b)，與升壓轉(zhuǎn)換器(3a)并聯(lián)連接；開關(guān)控制單元(7)，控制開關(guān)元件(5a，5b)；以及平滑電容器(8)，設(shè)在升壓轉(zhuǎn)換器(3a，3b)的輸出上，其中，開關(guān)控制單元(7)根據(jù)規(guī)定的條件，將流過升壓電抗器(4a，4b)的電流的電流模式切換為連續(xù)模式、臨界模式或者不連續(xù)模式中的某一個(gè)。
【IPC分類】H02M3-158, H05B6-06
【公開號(hào)】CN104702107
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510131831
【發(fā)明人】下麥卓也, 篠本洋介, 坂廼邊和憲, 山田倫雄, 畠山和德
【申請(qǐng)人】三菱電機(jī)株式會(huì)社
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2009年3月17日
【公告號(hào)】CN102138278A, CN102138278B, EP2362531A1, EP2362531A4, EP2362531B1, EP2750277A1, EP2750278A1, EP2750279A1, US8817506, US20110132899, US20140320059, WO2010023978A1