直流电源装置和空调机制造方法及图纸

本发明专利技术提供在有雷击电涌等电源电压的紊乱时也能够保护元件的直流电源装置和空调机。直流电源装置(1)具备：桥接整流电路(10)，其将整流侧的变换元件(Q3、Q4)以及开关元件(Q1、Q2)进行桥连接；电抗器(L1)，其设置在交流电源(Vs)与桥接整流电路(10)之间；平滑电容器(C1)，其连接在桥接整流电路(10)的输出侧，对从桥接整流电路(10)施加的电压进行平滑化；零交叉判定部(14)，其判定交流电源(Vs)的正负切换的零交叉；变换器控制部(18)，其在零交叉判定部(14)的判定后，在检测出与所判定的电压相反的电压的情况下，执行将整流侧的变换元件(Q3、Q4)关断的变换元件保护动作。

DC power supply and air conditioner

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】直流电源装置和空调机
本专利技术涉及将交流电压变换为直流电压的直流电源装置、以及使用该直流电源装置的空调机。
技术介绍
在电车、汽车、空调机等中，安装有将交流电压变换为直流电压的直流电源装置。另外，通过逆变器将从直流电源装置输出的直流电压变换为预定频率的交流电压，向电动机等负载施加该交流电压。要求这样的直流电源装置提高电力变换效率而谋求节能。存在对从电源供给的交流电压进行整流或升压的直流电源装置。在直流电源装置中具有变换器，设置有开关元件。开关元件决定了电压耐量，如果超过耐量则产生耐压破坏。另外，开关元件如果被连续或间断地施加高电压、高电流，则会产生热，如果热变得过高，则引起破坏。因此，要求直流电源装置进行避免高电压、高热的控制。在专利文献1中记载了一种直流电源装置，其具备：整流电路，其将第一二极管和第二二极管、以及第一开关元件和第二开关元件进行桥连接；电抗器，其设置在交流电源与上述整流电路之间；平滑电容器，其连接到上述整流电路的输出侧，对从上述整流电路施加的电压进行平滑化；控制部，其执行与上述交流电源的电压的极性同步地对上述第一开关元件和上述第二开关元件双向地进行开关而使电流流过负载的同步整流控制，并且重复多次地执行在上述交流电源的半周期内对上述交流电源将上述电抗器短路的电路短路控制。专利文献1记载的技术记载了高效的电源整流和电压升压方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-214015号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1记载的技术中，没有记载针对雷击电涌等电源电压紊乱的保护等。在具有雷击电涌等电源电压的紊乱的情况下，设置在整流侧的开关元件即变换元件等有可能损坏。本专利技术是鉴于这样的情况而提出的，其课题在于，提供一种直流电源装置和空调机，其在有雷击电涌等电源电压的紊乱时也能够保护元件。解决问题的手段为了解决上述问题，在第一专利技术中，是一种直流电源装置，其具备：整流电路，其将在整流侧设置的开关元件即第一变换元件和第二变换元件、以及第一开关元件和第二开关元件进行桥连接；电抗器，其设置在交流电源和上述整流电路之间；平滑电容器，其连接在上述整流电路的输出侧，对从上述整流电路施加的电压进行平滑化；零交叉判定部，其判定交流电源的正负切换的零交叉；控制部，其在上述零交叉判定部的判定后，在检测出与判定的电压相反的电压时，执行将整流侧的上述第一变换元件和上述第二变换元件关断的变换元件保护动作。在第二专利技术中，是一种空调机，其特征在于，具备权利要求1所述的直流电源装置。在用于实施专利技术的实施方式中说明其他的手段。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种直流电源装置和空调机，其在有雷击电涌等电源电压的紊乱时也能够保护元件。附图说明图1是本专利技术的实施方式的直流电源装置的结构图。图2表示本专利技术的实施方式的直流电源装置的在交流电源电压是正的极性的情况下，在进行全波整流时电路中流过的电流路径。图3表示本专利技术的实施方式的直流电源装置的在交流电源电压是负的极性的情况下，在进行全波整流时电路中流过的电流路径。图4表示本专利技术的实施方式的直流电源装置的在交流电源电压为正的周期将MOSFET(Q2)接通时流过的短路电流的路径。图5表示本专利技术的实施方式的直流电源装置的在交流电源电压为负的周期将MOSFET(Q1)接通从而流过短路电流时的路径。图6表示本专利技术的实施方式的直流电源装置的在交流电源电压紊乱的情况下向整流侧的变换元件发送的信号，从上开始按顺序分别表示发生紊乱的电源电压信号、零交叉信号、MOSFET(Q3)信号、MOSFET(Q4)信号、MOSFET(Q1)信号、MOSFET(Q2)信号。图7表示本专利技术的实施方式的直流电源装置的在将变换元件判定为电源为负，发出了整流信号的情况下在交流电源电压由于雷击电涌等而成为正的极性时在电路中流过的电流路径。图8表示本专利技术的实施方式的直流电源装置的在将变换元件判定为电源为负，发出了短路信号的情况下在交流电源电压由于雷击电涌等而成为正的极性时在电路中流过的电流路径。图9表示本专利技术的实施方式的直流电源装置的电源电压波形，从上开始按顺序分别表示不检测区间、零交叉附近的放大波形、叠加了噪声的放大波形。图10是本实施方式的空调机的室内机、室外机、以及遥控器的正面图。具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。此外，在各图中，对共通的部分附加相同的附图标记，并省略重复的说明。图1是本专利技术的实施方式的直流电源装置1的结构图。如图1所示，直流电源装置1是变换器，其将从交流电源VS供给的交流电源电压Vs变换为直流电压Vd，并将该直流电压Vd输出到负载H(逆变器、电动机等)。直流电源装置1的输入侧与交流电源VS连接，输出侧与负载H连接。直流电源装置1具备电抗器L1、平滑电容器C1、包含MOSFET(Q1、Q2、Q3、Q4)和分流电阻R1的桥接整流电路10。直流电源装置1还具备增益控制部12、交流电压检测部13、零交叉判定部14、负载检测部15、升压比控制部16、直流电压检测部17、变换器控制部18(控制部)。设置在整流侧的开关元件即MOSFET(Q3、Q4)(第一变换元件和第二变换元件)、以及MOSFET(Q1、Q2)(第一开关元件和第二开关元件)构成了桥接整流电路10。将MOSFET(Q1、Q2、Q3、Q4)桥连接。MOSFET(Q1)的源极与MOSFET(Q2)的漏极连接，其连接点P1经由配线ha与交流电源VS的一端连接。MOSFET(Q3)的源极与MOSFET(Q4)的漏极连接。MOSFET(Q3)的源极与MOSFET(Q4)的漏极的连接点P2经由配线hb与交流电源VS的一端连接。此外，MOSFET(Q3、Q4)是整流侧的变换元件，为了提高效率，代替现有的二极管而被使用。MOSFET(Q3、Q4)例如是SJ-MOSFET(Super-JunctionMOS-FET：超结MOS-FET)。另外，MOSFET(Q1、Q2)例如是SJ-MOSFET、或SiC(碳化硅)MOSFET。作为整流侧的变换元件的MOSFET(Q3、Q4)的栅极电阻常数被设定为比整流侧的MOSFET(Q1、Q2)的栅极电阻常数大。MOSFET(Q2)的源极与MOSFET(Q4)的源极连接。MOSFET(Q1)的漏极与MOSFET(Q3)的漏极连接。另外，MOSFET(Q1)的漏极与MOSFET(Q3)的漏极经由配线hc与平滑电容器C1的正极和负载H的一端连接。并且，MOSFET(Q2)的源极经由配线hd和分流电阻R1与平滑电容器C1的负极和负载H的另一端连接，MOSFET(Q4)的源极经由配线hd与平滑电容器C1的负极和负载H的另一端连接。电抗器L1设置在配线ha上，即设置在交流电源VS与桥接整流电路10之间。电抗器L1将从交流电源VS供给的电力积蓄为能量，并且通过释放该能量来进行升压。平滑电容器C1使通过MOSFET(Q1、Q2、Q3、Q4)整流后的电压平滑化而成为直流电压Vd。平滑电容器C1与桥接整流电路10的输出侧连接，正极侧与配线hc连接，负极侧与配线hd连接。根据来自后述的变换器控制部18的指令对作为开关元件的MOSFET(Q1、Q2、Q3、Q4)进行开/关控制。通过使用MOSFET(Q1、Q2、Q3、Q4)来作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电源装置，其特征在于，具备：整流电路，其将在整流侧设置的开关元件即第一变换元件和第二变换元件、以及第一开关元件和第二开关元件进行桥连接；电抗器，其设置在交流电源和上述整流电路之间；平滑电容器，其连接在上述整流电路的输出侧，对从上述整流电路施加的电压进行平滑化；零交叉判定部，其判定交流电源的正负切换的零交叉；控制部，其在上述零交叉判定部的判定后，在检测出与所判定的电压相反的电压时，执行将整流侧的上述第一变换元件和上述第二变换元件关断的变换元件保护动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种直流电源装置，其特征在于，具备：整流电路，其将在整流侧设置的开关元件即第一变换元件和第二变换元件、以及第一开关元件和第二开关元件进行桥连接；电抗器，其设置在交流电源和上述整流电路之间；平滑电容器，其连接在上述整流电路的输出侧，对从上述整流电路施加的电压进行平滑化；零交叉判定部，其判定交流电源的正负切换的零交叉；控制部，其在上述零交叉判定部的判定后，在检测出与所判定的电压相反的电压时，执行将整流侧的上述第一变换元件和上述第二变换元件关断的变换元件保护动作。2.根据权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于，上述控制部设置在零交叉判定后判定与检测出的电源电压的极性相反的电压的反向逻辑判定区间，在上述反向逻辑判定区间中，在X次检测出与检测出的电源电压的极性相反的电压的情况下，上述控制部关断整流侧的上述第一变换元件和上述第二变换元件，X为任意的自然数。3.根据权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于，上述控制部设置在零交叉判定后判定与检测出的电源电压的极性相反的电压的反向逻辑判定区间，在上述反向逻辑判定区间中，在与检测出的电源电压的电压相反的电压为预定值以上时，上述控制部关断整流侧的上述第一变换元件和上述第二变换元件。4.根据权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于，上述控制部将紧接着零交叉判定后的短期间设为判定禁止区间，在经过上述判定禁止区间后的上述反向逻...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅原英司，桥本浩之，田村建司，伊藤正树，
申请(专利权)人：日立江森自控空调有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP