电源供给电路及其脉冲振幅调制控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电源供给电路，使用开关元件进行脉冲振幅调制控制（ＰＡＭ控制），防止了平滑电路内的电容的脉动电压的增大，获得电容的小型化及降低成本。该电源供给电路包括用于整流交流电力的二极管（Ｄ１～Ｄ４）的桥式电路（１２）、具有相互串联的两个电容（Ｃ１、Ｃ２）且连接于桥式电路（１２）输出侧的平滑电路（１３）、以及在所规定的时刻开关开关元件（Ｓ）的脉冲振幅调制控制部（１５）。脉冲振幅调制控制部（１５）包括基于所述两个电容（Ｃ１、Ｃ２）的电压差的变化检测脉冲振幅调制波形的相位偏差的相位差检测部（１５ｄ）和补正脉冲振幅调制波形的相位使得输入电流接近正弦波的相位补正部（１５ｅ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将交流电力转变为直流电力的电源供给电路，特别是涉及防止电容器的脉动电压增大的。
技术介绍
迄今为止，交流电力由整流电路转变为直流电力的电源装置(电源供给电路)已为所知。这种电源装置中，因为电路内部具有多个电容或电抗线圈，所以就容易发生高次谐波，由此就产生了导致电源效率降低的问题。为此，如专利文献l所揭示的，那样，由所谓的脉沖振幅调制(PAM-Pulse Amplitude Modulation)控制进行高次谐波抑制的电源装置已为所知。 具体地讲，所述专利文献1所揭示的电源装置包括将二极管连接成桥式的整流电路和具有多个电容的平滑电路。更详细地说，这个平滑电路是由串联的两个电容和与该两个电容并联的一个平滑电容构成，与整流电路之间进行倍压整流。还有，这个电源装置，设置在桥式整流电路的输出端子和电源之间，包括在通状态的情况下短接整流电路的输出电力的开关元件。 还有，所述电源装置，在整流电路中，为使输入电流的波形接近输入电压的波形(正弦波)，基于输入电压的零交叉点由所规定的时刻开关所述开关元件。具体地讲，所迷电源装置，构成为由这个开关动作控制脉沖振幅调制控制的输出波形的接通循环(On Duty)，由此，输入电流的波形接近正弦波。通过这样的脉冲振幅调制控制，抑制了在电源装置产生的高次谐波电流。专利文献1:日本公开专利公报特开2001-145358号公报一专利技术所要解决的技术问题一 然而，以上所述的专利文献l中，脉冲振幅调制控制的输出波形中控制了接通循环，但是还可以考虑通过使脉冲振幅调制控制的输出波形的通-断(ON-OFF)幅度一 定控制其相位，使输入电流的波 形接近正弦波。这种情况下，用于所述脉冲振幅调制控制'的脉冲信 号，基于输入电压的零交叉点决定输出时刻使得输入电流的波形接 近正弦波。 然而，例如若输入电压的波形由于干扰变形，则输出用于脉沖 振幅调制控制的脉冲信号的时刻，就会出现偏移以上所述的能够使 输入电流的波形接近正弦波的所希望的时刻的情况。 这样的话，所述开关元件的开关时刻，就会偏移预定的输入电 压的时刻，所以所述平滑电路中串联的电容的充电量偏向一侧，该 电容内的脉动电压就有可能增大。这样，若电容内的脉动电压增大， 为了使该脉动电压不超过电容的电涌(surge)耐压，则有必要增大该 电容的容量或提高耐压性。
技术实现思路
为了达到所述目的，本专利技术所涉及的电源供给电路10中，基 子连接在整流电路12输出侧的平滑电路13内的相互串联的两个电 容Cl、 C2的充电量，改变向短接该整流电路12的输出电力的开 关元件S输出脉冲信号的时刻。 具体地讲，第一方面的专利技术，是以包括连接于交流电源20 整流交流电力的整流电路12，具有相互串联的两个电容C1、 C2且 连接于所述整流电路12的输出侧的平滑电路13,在通状态下连接 所迷两个电容Cl、 C2的中点与所述交流电源20短接所述整流电 路12的输出电力的开关元件S，以所述整流电路12的输入电压的 零交叉点为基准在所规定时刻输出用以开关所迷开关元件S的脉 冲信号的脉冲振幅调制控制部15的电源供给电路为对象的。 并且，所述脉冲振幅调制控制部15包括相位差检测部15d和相位补正部15e，该相位差检测部15d基于所述两个电容Cl、 C2 的充电量检测所述脉冲信号的输出相位与使所述整流电路12的输 入电流的波形成为正弦波的脉冲信号的相位的偏差，该相位补正部 15e补正所述脉冲信号的输出相位以消除由所述相位差检测部15d 检测到的相位偏差。 根据这个构成，由脉冲振幅调制控制部15，基于位于整流电 路12输出侧的平滑电路13内串联的两个电容C1、 C2的充电量能 够改变开关元件S的开关时刻。在此，向所述两个电容C1、 C2的 充电量，随所述开关元件S的开关时刻而改变。为此，如所述的构 成，通过基于这些电容Cl、 C2的充电量控制开关元件S的开关时 刻，就可以防止电容C1、 C2的充电量偏向一侧。 即，用以开关所述开关元件S的脉沖信号的输出时刻，即便是 从以输入电压的零交叉点为基准并使输入电流的波形成为正弦波 的所希望的时刻偏移的情况，因为由所述构成能够改变时刻使得在 所述所希望的时刻从输入电压的零交叉点输出脉沖信号，所以就可 以抑制所述电容C1、 C2的充电量偏向一侧。 因此，可以由如上所述的脉冲信号的输出时刻的偏移防止所述 电容的脉动电压增大，也就不需要增大该电容的容量或提高耐压 性，所以能够获得该电容的小型化及降低成本。 在所述构成中，所述相位差检测部15d构成为基于所述两个 电容CK C2的电压差，检测所述脉沖信号的输出相位与使所述整 流电路12的输入电流的波形成为正弦波的脉冲信号的相位的偏差 (第二方面的专利技术)。 由此，只要求出平滑电路13内的两个电容C1、 C2的电压差， 就可以由这个电压差改变向开关元件S的脉冲信号的输出时刻，所 以可以由筒单的枸成及计算就可以防止电容C1、 C2充电量偏向一 侧。 还有，所述相位差检测部15d构成为比较所述输入电压一周 期内所述开关元件S在一定期间以上处于断状态(OFF状态)时的所 述两个电容C1、 C2的电压差，基于该电压差的变化，检测所述脉冲信号的输出相位与使所述整流电路12的输入电流的波形成为正弦波的脉冲信号的相位的偏差(第三方面的专利技术)。 在此，所迷一定期间，是对输入电压的波形不进行脉冲振幅调制控制(PAM控制)的期间，意味着向电容C1、 C2充电的期间。 由此，可以由所述开关元件S在一定期间以上的为断状态时的两个电容C1、 C2的电压差，即该两个电容C1、 C2的电压差的变化基本没有的水平部分求得该电压差的变化，所以能够由更筒单的构成及计算检测脉冲信号的输出相位偏向 一侧。 还有，所述相位差检测部15d构成为基于所述两个电容Cl、 C2中的一个电容的电压变化，检测所述脉冲信号的输出相位与使所述整流电路12的输入电流的波形成为正弦波的脉冲信号的相位的偏差(第四方面的专利技术)。 这样，因为只要检测一个电容的电压变化，就能在适当的时刻检测平滑电路13内的电容C1、 C2的充电量的偏差并修正所述脉冲信号的输出相位，所以能够筒化检测相位偏移的构成。 还有，所述相位补正部15e构成为对应于所述两个电容Cl、C2的充电量分阶段补正所迷脉沖信号的输出相位(第五方面的专利技术)。 通过这样做，对应于电容C1、 C2的充电量能够将脉冲信号的 输出时刻修正为更精确且适当的时刻。因此，就可以更确实地防止 电容C1、 C2的充电量偏向一侧。 还有，所述脉冲振幅调制控制部15还包括检测所述整流电 路12的输入电压向着所迷零交叉点上升了所规定值以上的零交叉 检测部15a、以及在由所述零交叉检测部15a进行所述检测时对所 述开关元件S输出通脉冲的脉冲振幅调制波形输出部15b(PAM波 形输出部15b)(第六方面的专利技术)。 这样，在通过由零交叉检测部15a检测输入电压上升到所规定 值以上从而检测零交叉点信号的下降，当检测到该零交叉点信号的 下降时就维持此时的开关状态的构成中，由脉沖振幅调制波形输出 部15b能够在所述零交叉点信号下降时使得开关元件S必定成为通状态(ON状态)，从而到输出下一个断脉冲为止能够向电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源供给电路，包括：　整流电路（１２），连接于交流电源（２０）且整流交流电力，　平滑电路（１３），具有相互串联的两个电容（Ｃ１、Ｃ２），连接于所述整流电路（１２）的输出侧，　开关元件（Ｓ），在通状态下连接所述两个电容（ Ｃ１、Ｃ２）的中点与所述交流电源（２０），短接使所述整流电路（１２）的输出电力，以及　脉冲振幅调制控制部（１５），以所述整流电路（１２）的输入电压的零交叉点为基准在所规定时刻输出用以开关所述开关元件（Ｓ）的脉冲信号，其特征在于：　 　所述脉冲振幅调制控制部（１５）包括：　相位差检测部（１５ｄ），基于所述两个电容（Ｃ１、Ｃ２）的充电量检测所述脉冲信号的输出相位与使所述整流电路（１２）的输入电流的波形成为正弦波的脉冲信号的相位的偏差，以及　相位补正部（１５ｅ） ，补正所述脉冲信号的输出相位以消除由所述相位差检测部（１５ｄ）检测到的相位偏差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中本良，桥本雅文，嶋谷圭介，吉坂圭一，加藤雅一，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]