整流電路裝置制造方法及圖紙

為了實現同時降低電源高次諧波和減少電路損失的整流電路裝置，配備交流電壓相位檢測單元（201）、交流電流檢測單元（103）和直流電壓檢測單元（110），通過使半導體開關（104）進行斬波，使其跟隨期望的電流波形，為了使斬波停止的相位成為期望的相位而調整直流電壓，另一方面，在使斬波持續的相位寬度值不足設定值的情況下，為了使斬波持續的相位值成為設定值，優先調整直流電壓，目標電流波形在交流電源半周期的前半是單調增加和一定值的組合，在后半包括為零的區間。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種整流電路裝置，其適用于，對家庭等單相交流電源進行整流形成大致直流的電源，利用所形成的直流電源來驅動直流負載的裝置；和利用逆變電路將所得到的直流再次轉換成任意頻率的交流，以可變速度驅動電動機的裝置，例如利用壓縮機來壓縮制冷劑構成熱泵，從而進行供冷、供暖或者食品等的冷凍的裝置。涉及一種高效的整流電路裝置的驅動控制，其通過減少包含在這樣的各種裝置中的電源電流中的高次諧波成分和改善功率因數，能夠減輕輸電系統的負擔。
技術介紹
現有技術中，這種整流電路裝置如圖10所示，經由整流橋2和電抗器(reactor)3a,利用導通狀態的半導體開關3c使交流電源I短路，向電抗器3a充電,在半導體開關3c·成為斷開狀態時，電流從電抗器3a通過二極管3b流過負載4，由此，在交流電源I的瞬間電壓低的期間也流過電源電流。通過采用這種方式構成，電源電流的高次諧波成分變少，功率因數改善。但是，使半導體開關3c導通斷開(以下稱作進行斬波(chopping))，電流流過進行斬波的半導體開關3c，所以產生電路損失。為了解決這種電路損失的問題，提出了一種方法并非總是使半導體開關3c進行斬波，而是僅在交流相位的特定期間使其進行斬波，其余的期間使其停止(例如，參照專利文獻I)。圖10是表示專利文獻I記載的現有的有源整流電路裝置。該整流電路裝置在整流橋2中對交流電源I進行整流，將其轉換成包含脈動的直流后，通過電抗器3a和二極管3b，向平滑電容器3d和負載4供電。而且，圖10所示的現有的有源整流電路裝置是，經由電抗器3a,利用半導體開關3c能夠使整流橋2的輸出短路的升壓斬波(chopper)電路3的帶功率因數改善功能的整流電路裝置。升壓斬波電路3的控制為由檢測單元6和輸入電流檢測部10檢測輸入電流，使半導體開關3c進行斬波，以使得輸入電流成為與由輸入電壓檢測部11檢測出的輸入電壓波形(電源電壓波形)相同的波形，且調整輸入電流的大小，以使得輸出電壓成為期望的電壓。特別是在專利文獻I中提出了一種方法，僅在高次諧波減少的最低限度的區間使半導體開關進行斬波，由此來降低電路的損失。圖11是表示為此的控制方法的控制框圖。利用電源零交叉檢測單元5檢測電源電壓的相位，利用脈沖計數器13a，僅在一定的期間允許圖10的半導體開關3c的斬波，在除此之外的期間，進行控制以使半導體開關3c成為斷開狀態。根據該控制方法，實現幾乎不會增加電源高次諧波，且低損失的整流電路裝置。另外，在專利文獻I的控制方法中，需要使用電源電壓的波形，但也提出有一種不使用電源電壓的波形，按照預先確定的波形實現同樣的動作的方法(例如，專利文獻2)。而且，還提出有一種不具有目標電流波形而獲得同樣效果的簡便的控制方法(例如，參照專利文獻3)。先行技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2005-253284號公報專利文獻2 日本特開2007 - 129849號公報專利文獻3 :日本特開2000-224858號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題但是，在上述現有的整流電路裝置的結構中，在負載確定的條件下，進行控制使輸出電壓變為固定，另外，使半導體開關進行斬波的期間也固定。因此，如果在輸出電壓的檢測單元中有誤差，則電流波形會變化。例如，在對有效值200V的交流進行整流而得到大約280V的直流的情況下，直流電壓僅變化IV，電流波形就會大幅變化。對于280V的直流電壓，IV的精度大約相當于O. 3%，在高壓檢測中，在利用電阻對電壓分壓從而加工成低電壓的情況下，需要非常高精度的電阻。因此，考慮輸出電壓的檢測精度，為了使高次諧波在變化的電流波形中也減少，需要延長設定斬波期間，存在電路損失增加的課題。另外，在這種現有的整流電路裝置中，輸出電壓越低，損失越少，但是在比電源電壓的瞬間值低的電壓中設定輸出電壓的情況下，即使使半導體開關進行斬波的期間的交流電壓比輸出電壓低，在控制方面，只要是預先確定的斬波期間，也實施斬波，所以在該斬波期間，發生因升壓動作輸出電壓升高的現象。因此，在現有的整流電路裝置中，也存在難以設定損失更少、更低的輸出電壓的課題。本專利技術就是為了解決上述現有的整流電路裝置中的課題，其目的在于提供一種不論輸出電壓的檢測精度如何，都能夠減少電源高次諧波電流，并且也能夠降低損失的整流電路裝置。用于解決課題的方法為了解決上述的課題，本專利技術的整流電路裝置具有設置檢測交流電壓的相位的單元，形成與所檢測出的相位對應的目標電流波形，檢測交流側的電流或者從交流側流向直流側的電流的單元；檢測直流電壓的單元；調整并控制上述半導體開關的斬波以使得上述目標電流波形與所檢測出的電流波形成為相同波形，并且調整上述目標電流波形的振幅以使得上述直流電壓成為期望的電壓的單元，調整上述期望的直流電壓以使得通過實施這些控制而獲得的、從上述半導體開關從斬波狀態變為斬波停止狀態的相位(Θ 0FF)成為期望的相位。而且，在調節上述期望的直流電壓時，除了上述半導體開關從斬波狀態變為斬波停止狀態的相位(θ_)外，還測定上述半導體開關從停止狀態變為斬波狀態的相位(Θ。,)，根據上述半導體開關從斬波狀態變為斬波停止狀態的相位(Θ 0FF)和上述半導體開關從停止狀態變為斬波狀態的相位(ΘΜ)，計算斬波狀態持續的相位寬度值(ΘΜ寬度值)，在上述半導體開關從斬波狀態變為斬波停止狀態的相位(Θ (W)成為期望的相位(θ_*)之前，在斬波狀態持續的相位寬度值(θ 0Ν寬度值)低于預先設定的值(Θ 寬度值*)的情況下，優先根據上述半導體開關從斬波狀態變為斬波停止狀態的相位(Θ 0FF)來調整直流電壓，調節上述期望的直流電壓，以使得斬波狀態持續的相位寬度值(θ 0N寬度值)成為預先設定的值(Θ0Ν寬度值*)。而且，有兩種波形在與交流電壓波形相同的頻率下具有相位關系的交流相位O 90度或者180 270度的相位，是單調增加或者一定狀態的組合，在上述交流相位的90 180度、270 360度的區間，使其存在目標值為零的區間的目標電流波形、或者在上述交流相位的O 90度或者180 270度的相位中，在使上述半導體開關的斬波停止的期望的相位之前，是單調增加或者一定狀態的組合，且在上述交流相位的90 180度、270 360度的區間，存在目標值為零的區間的目標電流波形，且具有檢測交流側的電流或者從交流側流向直流側的電流的單元；檢測直流電壓的單元；調整并控制上述半導體開關的斬波，以使得上述目標電流波形與所檢測出的電流成為相同波形，并且調整上述目標電流波形的振幅，以使得上述直流電壓成為期望的電壓而的單元，調整上述期望的直流電壓，以使得通過實施這些控制而獲得的、上述半導體開關從斬波狀態變為斬波停止狀態的相位(θ_)成為期望的相位。由此，即使直流電壓的檢測精度有誤差，直流電壓也被調整成相對正確的值，成為同樣的電流波形，所以損失總是較少，且因設置有斬波狀態持續的相位寬度值(ΘΜ寬度值)的限制，所以不受電力和電抗器的大小的影響而實現高次諧波電流少的整流動作。專利技術效果· 本專利技術的整流電路裝置損失始終少，且不受電力和電抗器的大小的影響，能夠實現高次諧波電流少的整流動作。附圖說明圖I是表示本專利技術的實施方式I中的整體電路結構的電路框圖。圖2是表示圖I中的控制電路的內部處理的控制框圖。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吉田泉，土山吉朗，京極章弘，川崎智廣，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：
國別省市：