一种电源装置，包括检测交流电源（１）的电压（Ｖｉｎ）的交流电源电压检测部（４１）、根据所检测出的交流电源的电压而检测交流电源电压的零交叉点并输出零交叉检测信号的零交叉检测部（２１）、根据零交叉检测信号生成并输出使功率因数改善电路（７）的开关器件（４ａ、４ｂ）导通／截止的脉冲信号的脉冲信号控制部（２２）以及接收脉冲信号并驱动功率因数改善电路（７）的各个开关器件（４ａ、４ｂ）的开关驱动部（２３）。零交叉检测部（２１），包括从交流电源电压（Ｖｉｎ）达到给定电压时开始经过延迟时间（ｔｄ）之后输出零交叉检测信号的计时器（２１ａ），以及根据交流电源电压（Ｖｉｎ）补偿延迟时间（ｔｄ）的补偿（２１ｂ）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电源装置，特别是一种使用功率因数改善电路的直流电压可变功能的电源装置。另外，本专利技术还涉及使用该电源装置的空调机。
技术介绍
以前，作为交流-直流变换电路，将交流电压输入到二极管整流电路中得到脉冲输出，通过电容使其平滑化从而得到直流电压的这种电容·输入型整流电路被应用在各个领域。在将电容·输入型整流电路使用在电源装置中的情况下，由于输入电流的电流导通角狭窄从而使得功率因数恶化，无效功率较多，因此存在不能够有效利用功率这一问题。另外，输入电流中含有很多高频成分，产生了对连接在同一个电源系统上的机器的损害的问题。因此，有人开发出了改善功率因数降低高频成分的电源装置(参考例如专利文献1)。该电源装置的电路结构如图8所示。图8中所示的电源装置，具有通过整流电路103将交流电源101所输入的交流电压Vin变换为脉冲输出电压的电路结构，另外，该电路结构中还插入有电抗器102。通过该电抗器102，使输入电流Iin的冲击缓和，其结果是，能够扩展电流导通角，改善功率因数，使输入电流Iin中所包含高频成分减少。例如在空调机(air-conditioner)中使用该电源装置的情况下，负荷105为压缩机用马达以及驱动该马达的变换器。本电源装置，当交流电源101为100V时，通常使继电器电路130为导通状态而以倍压整流电路进行工作，同时在低负载区域上，通过使继电器电路130为断开状态，从而以全波整流电路进行工作，降低输出直流电压。此时，能够降低变换器以及马达上的损耗。如上所述，图8中所示的以前的电源装置只通过插入结构简单的无源器件(电抗器)，就能够改善功率因数，同时通过切换继电器电路130的通电状态能够抑制负载105的损耗。另外，其他例子还有具有图9中所示的电路结构的电源装置(参考专利文献2)。下面对该电源装置的详细动作进行说明。图9中，整流电路133以及开关器件131构成功率因数改善电路。控制部132输出在交流电源101的零交叉点上同步，使开关器件131在给定的时间导通的脉冲信号。这样，由于经电抗器102通过整流电路133与开关器件131，流过使交流电源101短路的电流，因此，输入电源从交流电源101的零交叉点开始流动。这样，当开关器件131变为截止后，电流流过电抗器102、整流电路103以及电容器120a、120b或平滑电容器104。其结果是，能够扩大电流导通角，大幅改善功率因数。在本电源装置用于空调机的场合下，负载105也为压缩机用马达以及驱动该马达的变换器。同样在低负载区域上，通过使继电器电路130为断开状态而变为全波整流电路，能够降低变换器以及马达上的损耗。如上所述，图9中所示的以前的电源装置能够通过简单的构成与控制大幅改善功率因数，同时通过切换继电器电路130的通电状态能够抑制负载105的损耗。<专利文献> 专利文献1特开平9-182457号公报专利文献2特开平11-206130号公报图9中所示的结构的电源电路中，在检测出交流电源Vin的输入电压值变为给定电压以下时，判断为零交叉点，从零交叉点经过给定的时间之后，输出使功率因数改善电路的开关器件131以给定时间导通的脉冲信号。然而，该方法中，如果交流电源所输入的电压Vin变动，零交叉的检测点也会产生错位，从而不能够使开关器件131以正确的时刻导通，导致功率因数改善电路的效率低下。另外，功率因数改善电路的输入电压值会因电源电压Vin的变动或负载的增大而降低。因此，功率因数改善电路的输出电压的设定值，为了即使在因电源电压的变动或负载的变动而导致输出电源降低的情况下也不受到影响，被设置为最大可能的值。功率因数改善电路的开关器件为导通期间的脉冲信号输出时间被设置为该最大值。然而，如果将作为功率因数改善电路的开关器件导通期间的脉冲信号输出时间的最大值设置为较大后，功率因数改善电路中就会流过过电流。反过来，如果为了避免过电流，而将脉冲信号输出时间(导通时间)的最大值设置为较小，则当交流电源的输入电源降低时，功率因数改善电路的直流输出电压不能够充分升压，导致电源装置的效率的低下。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，目的在于提供一种能够不受到交流电源电压的变动的影响而稳定的进行输出的电源装置，以及使用该电源装置的空调机。本专利技术的相关第1电源装置，包括对交流电源所输入的电压进行整流的整流电路，与整流电路相连接的电抗器，以及对整流电路所整流的直流电压进行升压，使交流电源的输入电压波形与输入电流波形一致的功率因数改善电路。功率因数改善电路，包括由串联的多个开关器件所构成的使从上述交流电源流入的输入电流的电流通路导通、截止的开关单元，以及由串联的多个电容所构成的电容电路，以及当开关单元为导通状态时防止充电在上述电容上的电荷向开关单元逆流的逆流防止整流器件，以及将电流通路的通电状态切换为导通或断开状态的切换开关单元。开关单元与电容电路并联，开关器件间的接点与电容间的接点被连接在一起，开关单元的端点与电容电路的端点经逆流防止整流器件连接。切换开关单元，一端与整流电路的交流连接点的1点相连接，另一端与功率因数改善电路的开关器件间的连接点相连接。另外，第1电源装置还包括检测交流电源的电压的交流电源电压检测装置，以及根据所检测出的交流电源的电压，检测出交流电源电压的零交叉点并输出零交叉检测信号的零交叉检测装置，以及根据零交叉检测信号，生成并输出使功率因数改善电路的各个开关器件导通/截止的脉冲信号的脉冲信号控制装置，以及接收脉冲信号，驱动功率因数改善电路的各个开关器件的开关驱动装置。零交叉检测装置，从交流电源电压达到给定电压时开始，经过给定的延迟时间(td)之后输出零交叉检测信号的计时器单元，以及根据交流电源电压检测装置所检测出的交流电源的电压值，补偿延迟时间(td)的补偿单元；第1电源装置，进一步还可以包括检测电源装置的输出电压的DC检测装置。此时，脉冲信号控制装置，可以根据DC电压检测装置所检测出的电压值的变化而变更功率因数改善装置的开关器件的导通时间(tw)。另外，脉冲信号控制装置，还可以根据交流电源电压的值变更开关器件的导通时间(tw)的最大值。本专利技术的相关第2电源装置，包括对交流电源所输入的电压进行整流的整流电路，与整流电路相连接的电抗器，以及对整流电路所整流的直流电压进行升压，使上述交流电源的输入电压波形与输入电流波形一致的功率因数改善电路。功率因数改善电路，包括由串联的多个开关器件所构成的使从上述交流电源流入的输入电流的电流通路导通、截止的开关单元，以及由串联的多个电容所构成的电容电路，以及当开关单元为导通状态时防止充电在电容上的电荷向开关单元逆流的逆流防止整流器件，以及将电流通路的通电状态切换为导通或断开状态的切换开关单元。开关单元与电容电路并联，开关器件间的接点与电容间的接点被连接在一起，开关单元的端点与电容电路的端点经逆流防止整流器件连接。切换开关单元，一端与整流电路的交流连接点的1点相连接，另一端与功率因数改善电路的开关器件间的连接点相连接。另外，第2电源装置，还包括检测整流电路所输出的直流电压的直流电源电压检测装置，以及根据所检测出的直流电源电压，检测出交流电源电压的零交叉点并输出零交叉检测信号的零交叉检测装置，以及根本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电源装置，其特征在于，包括：ａ）对交流电源所输入的电压进行整流的整流电路； ｂ）与上述整流电路相连接的电抗器；ｃ）对该整流电路所整流的直流电压进行升压，使上述交流电源的输入电压波形与输入电流波形一致的 功率因数改善电路，上述功率因数改善电路，包括：由串联的多个开关器件所构成的、使从上述交流电源流入的输入电流的电流通路导通或截止的开关单元；由串联的多个电容所构成的电容电路；当上述开关单元为导通状态时、防止充电在上述电容上的电荷向上述 开关单元逆流的逆流防止整流器件；以及将电流通路的通电状态切换为导通或断开状态的切换开关单元，上述开关单元与电容电路并联，上述开关器件间的接点与上述电容间的接点被连接在一起，上述开关单元的端点与上述电容电路的端点经上述逆流防止整流器件 连接，上述切换开关单元，一端与上述整流电路的交流连接点的１点相连接，另一端与上述功率因数改善电路的开关器件间的连接点相连接；ｄ）检测交流电源的电压的交流电源电压检测装置；ｅ）根据上述所检测出的交流电源的电压，检测出交 流电源电压的零交叉点并输出零交叉检测信号的零交叉检测装置，上述零交叉检测装置，包括：从交流电源电压达到给定电压时开始，经过给定的延迟时间（ｔｄ）之后输出零交叉检测信号的计时器单元；和根据上述交流电源电压检测装置所检测出的交流电源的电 压值，补偿上述延迟时间（ｔｄ）的补偿单元；ｆ）根据上述零交叉检测信号，生成并输出使上述功率因数改善电路的各个开关器件导通／截止的脉冲信号的脉冲信号控制装置；ｇ）接收上述脉冲信号，驱动上述功率因数改善电路的各个开关器件 的开关驱动装置。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：竹内护，野间博文，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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