一种变频空调器，其包括： 变换器，该变换器具有包括两个输入端和两个输出端、所述输入端中的一个通过电抗器与交流电源连接、将交流电源电压转换为直流电压的整流电路，并联于所述整流电路的２个输出端之间、由串联的多个电容器构成的电容电路，与所述整流电路的一个输入端和所述电容电路中的电容器间的一个连接点之间相连接的第一开关装置，与所述整流电路的另一个输入端和所述电容电路中的电容器间的所述连接点之间相连接的第二开关装置； 电源相位检测装置，该电源相位检测装置检测所述交流电源的相位； 控制装置，该控制装置根据所述电源相位检测装置的信号，对所述第一和第二开关装置进行控制； 变频装置，该变频装置由将所述变换器的直流输出电压转换为交流电压的变频部和通过改变向变频部的通断比，对变频部输出频率或变频部输出电压进行控制的转数控制装置构成； 压缩机，该压缩机为所述变频装置所驱动。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有采用了整流电路的变换器的变频空调器。
技术介绍
一直以来，作为变换器而搭载利用二极管的整流电路的变频空调器广为所知。图15A、图15B、图15C为具有利用了桥式整流电路的倍压整流电路的变频空调器的电路结构的一个实例以及电流的运动的示意图。变频空调器的电路由交流电源1、压缩机11以及变频部10构成。该倍压整流电路包括将交流电源电压转换为直流电压的整流电路2。另外，图15A表示来自交流电源1的、正半周的期间的电流的流动。如箭头所示，电流分为按照交流电源1、整流电路2、电容器4、交流电源1的顺序流动的闭环，以及按照交流电源1、整流电路2、平滑电容器6、电容器5、交流电源1的顺序而流动的闭环，可在平滑电容器6的两端，获取正的电压Vo。图15B表示来自交流电源1的、负半周的期间的电流的流动。如箭头所示，电流分为按照交流电源1、电容器5、整流电路2、交流电源1的顺序而流动的闭环，以及按照交流电源1、电容器4、平滑电容器6、整流电路2、交流电源1的顺序而流动的闭环，可获取正的电压Vo。即，来自交流电源1的交流输入经过倍压整流处理，从而获得正的直流电压。图16表示图15A、图15B所示的变频空调器中的变换器的输出电压与压缩机11的转数以及向变频部的通断比的关系。由于该变换器的输出电压为根据电源电压与压缩机的负荷确定的固定值，故压缩机11的转数根据改变向变频部的通断比而进行控制。于是，向变频部的通断比达到上限值的时刻对应于压缩机11的最高转数(例如，河内健著“电源系统的高频失真限制与对策/测定技术”中所述)。但是，以往具有变换器的变频空调器存在着下述课题，即，由于仅仅在交流电源1的电压高于电容器4或电容器5的电压的期间才有输入电流流过，故功率因数较低，电源高次谐波也增加，与此同时，由于输出电压伴随负荷的上升而下降，故压缩机11的最高转数不增加。通常，作为高次谐波的改善措施，采用将电抗器连接于交流电源1与整流电路2之间的方法，但是，按照该方法，由于尽管能够抑制高频，却只能够获得约70％的功率因数，故有着对电源系统造成负担的课题。另外，作为用于提高输出电压的改善措施，采用搭载高频切换式的升压式变换器的方法，但是，该方式由于采用高频切换的元件而有着成本上升和伴随高频切换而产生的噪音增加的课题。此外，已知一般在将压缩机11的负荷固定的情况下，在变换器的输出电压较低时，也就是在向变频部的通断比较高时，压缩机11的效率良好，但是，由于变换器的输出电压为根据电源电压与压缩机11的负荷来确定的固定值，故变频空调器的高效率化难于实现。
技术实现思路
本专利技术提供一种变频空调器，其包括变换器，该变换器具有包括两个输入端和两个输出端、输入端中的一个通过电抗器与交流电源连接、将交流电源电压转换为直流电压的整流电路，并联于所述整流电路的2个输出端之间、由串联的多个电容器构成的电容电路，与整流电路的一个输入端和电容电路中的电容器间的一个连接点之间相连接的第一开关装置，与整流电路的另一个输入端和电容电路中的电容器间的连接点之间相连接的第二开关装置；电源相位检测装置，该电源相位检测装置检测交流电源的相位；控制装置，该控制装置根据电源相位检测装置的信号，对第一和第二开关装置进行控制；变频装置，该变频装置由将变换器的直流输出电压转换为交流电压的变频部和通过改变向变频部的通断比，对变频部输出频率或变频部输出电压进行控制的转数控制装置构成；压缩机，该压缩机为变频装置所驱动。附图说明图1A、图1B、图1C为本专利技术的第一实施例的变频空调器的组成图。图2A、图2B、图2C为本专利技术的第一实施例的变换器的工作说明图。图3A、图3B、图3C为本专利技术的第一实施例的电源电压、输入电压、输出电压、电容器的中点电位以及第一和第二开关装置7、8的接通/断开的示意图。图4A、图4B、图4C为本专利技术的第一实施例的电源电压、输入电压、以及第一和第二开关装置7、8的接通/断开的示意图。图5A、图5B、图5C为表示本专利技术的第一实施例的工作模式的切换时的电源电压、输入电压、输出电压、以及第一和第二开关装置7、8的接通/断开的示意图。图6为本专利技术的第二实施例的变频空调器的组成图。图7为本专利技术的第三、第4实施例的变频空调器的组成图。图8为本专利技术的第5实施例的变频空调器的组成图。图9为本专利技术的第6实施例的变频空调器的组成图。图10为本专利技术的第6实施例的压缩机转数控制的说明图。图11为本专利技术的第7实施例的压缩机转数控制的说明图。图12为本专利技术的第9实施例的输入电流与Δt的关系的说明图。图13为本专利技术的第10实施例的转数与Δt的关系的说明图。图14为本专利技术的第11实施例的变频空调器的组成图。图15A、图15B为以往的变频空调器的变换器的一个实施例的电路图。图16为以往的变频空调器的压缩机转数控制的说明图。具体实施例方式(第1实施例) 图1A为本专利技术的变频空调器的电路组成的示意图。如图1A所示，该变频空调器包括变换器，该变换器具有通过电抗器3对来自交流电源1的电压进行整流的整流电路2，电容器4、5，将整流电路2的各半桥的中点与电容器4、5之间的连接点连接的第一开关装置7、第二开关装置8；电源相位检测装置14，该电源相位检测装置检测交流电源的相位；控制装置9，该控制装置根据电源相位检测装置14的信号，对第一开关7和第二开关8进行控制；变频装置10，该变频装置由将变换器的直流输出电压转换为交流电压的变频部和通过改变向变频部的通断比，对变频部输出频率或变频部输出电压进行控制压缩机转数控制装置构成；以及压缩机11，该压缩机为此变频装置10所驱动。整流电路2由2个二极管的半桥构成。再者，如图1B所示，也可将平滑用电容器6设置成与电容器4和电容器5并联。另外，如图1C所示，电容器不限于电容器4和电容器5的2个，可象电容器12，13那样，设置为偶数个。如上述那样构成的变频空调器对应于第一开关装置7、第二开关装置8的接通/断开的状态，以2种工作模式(模式1、模式2)工作。(1)模式1根据控制装置9的指令，在将第二开关装置8一直控制在断开的状态，以脉冲幅度对第一开关装置7进行控制。在模式1中得到约为电源电压的 倍～ 倍的范围内的直流输出电压。(2)模式2根据控制装置9的指令，在将第二开关装置8一直控制在接通或以脉冲幅度对其控制的状态，以脉冲幅度对第一开关装置7进行控制。在模式2中，由于倍压整流电路被用作基本电路组成，故可到得电源电压的约 倍以上的直流输出电压。第一和第二开关装置7、8的脉冲幅度控制通过控制向它们输出的控制脉冲的脉冲幅度来进行。在这里，仅仅对电源电压的每半个周期输出1个控制脉冲。在下面，将对这样的仅仅每半个周期输出一个脉冲的开关控制，称为“单脉冲控制”。该单脉冲控制等同于将脉冲幅度控制的载波周期设定为电源电压的半周期的情况的控制。在该单脉冲控制中，基本为以电源频率的2倍的100Hz或120Hz的低速切换操作。于是，没有象有源滤波器那样的数十kHz的高速切换操作，产生的噪音较小。由此，其可以简化用于噪音应对措施的电路，从而具有可减少空间、成本的优点。此外，在第一开关装置7中可采用场效应型晶体管(FET)等开关元件。另外，在本专利技术中，在模式1、模式2中的任何一种的工作模式中，将第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：原田员宏，京极章弘，前田志朗，二宫恭久，杉本智弘，马场俊成，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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