廉价地提供一种交流直流转换装置，能够抑制高次谐波电流来改善功率因数。具备：串联连接在整流器（２）的输出端子间的两个电容器、连接在整流器（２）的一个输入端子与所述电容器的连接点之间的第１开关（３）、连接在整流器（２）的另一个输入端子与电容器的连接点之间的第２开关（４）、检测电容器的两端电压的电压检测器（２１）、检测从交流电源（１）输入的电流的电流检测器（２２）、以及对第１开关（３）和第２开关（４）进行驱动控制的控制单元（２０），其中，控制单元（２０）使用将电流检测器（２２）的检测结果转换为有效电力成分和无效电力成分得到的结果、和电压检测器（２１）的检测结果，使电容器的两端电压恒定，对第１开关（３）和第２开关（４）进行驱动控制以改善电源功率因数。
【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转换为直流的装置。
技术介绍
以往，关于整流电源电路，提出了 “整流电源电路的特征在于，具备整流器，对交流电压进行整流而输出直流电压；电抗器，串联连接到所述整流器的交流输入侧或者直流输出侧；电容器，经由二极管被施加从所述整流器输出的直流电压或者经由所述电抗器输出的直流电压，得到进行了平滑的直流电压；开关元件，直接或者经由所述电抗器而使所述整流器的直流输出侧进行短路；电压控制单元，根据电压基准与由所述电容器进行了平滑的直流电压的偏差值，输出电压控制信号；电流基准运算单元，运算与所述交流电压同步的正弦波状的同步信号或正弦波的全波整流波形状的同步信号、和所述电压控制信号之积， 输出电流基准信号；以及比较单元，比较所述电流基准信号、与所述整流器的交流侧电流或直流侧电流，输出对所述开关元件进行接通(ON)/断开(OFF)控制的驱动信号，其中，一边将交流输入电流控制为正弦波状一边将直流输出电压控制为所期望的值。”这样的电路 (专利文献1)。另外，关于交流直流转换装置，作为以“在将单相交流电源、由二极管构成的全波整流电路、电抗器、电容器串联电路、双向开关、以及负载进行了连接的结构中，在通过使双向开关进行开关由此实现交流输入电流的高功率因数化的情况下，串联连接的电容器的电压在半周期期间内变得不均衡”为课题的技术，提出了“在单相交流电源与由二极管构成的全波整流电路的一个交流输入之间连接了电抗器、在全波整流电路的直流输出间连接了电容器串联电路、在电容器串联电路的内部连接点与全波整流电路的各交流输入之间连接了双向开关10、11、与电容器串联电路并联地连接了负载14的结构中，检测串联连接的电容器12和电容器13的电压，利用高频对双向开关10以及11进行接通/断开控制使得该电压变得均等。”这样的技术(专利文献2)。另外，作为以“得到一种直流电源装置，能够降低输入电流的高次谐波成分，将功率因数改善为最佳。”为目的的技术，提出了“当交流电源的交流电压通过零点时，从该通过时刻起经过预先设定的第1延迟时间之后使开关单元进行闭合(close)动作，并且从该通过时刻起经过预先设定的第2延迟时间之后使开关单元进行开启(open)动作。”这样的技术(专利文献3)。另外，作为以“减少进行开关的次数而设为所需最小限度的开关次数，由此降低控制中的处理的速度，改善功率因数，降低高次谐波，实现低成本化”为目的的技术，提出了 “具备整流电路2，对交流电源1的电压进行整流；平滑电容器4，使来自整流电路2的输出电压变得平滑；开关单元6，与平滑电容器4相比靠近交流电源1侧配置；电抗器3，与开关单元6相比靠近电源侧配置；负载量检测单元10，对与平滑电容器4并联连接的负载的负载量进行检测；以及控制单元8，与交流电源1的电源周期同步地，在电源半周期内以与负载量相应的开闭时间对开关单元进行至少2次开闭控制。”这样的技术(专利文献4)。另外，作为以“在对交流电源1的输出电压进行转换的转换器电路中，不使用电抗器、大容量的电容器就能够产生输入电压以上的电压。”为目的的技术，提出了“在对交流电源1的输出电压进行转换的转换器电路100中，具备整流电路20，对交流电源1的输出电压进行整流；串联连接的第1和第2电容器31和32，使该整流电路20的输出变得平滑；以及开关电路40，切换上述两个电容器31及32与交流电源之间的连接，使得交流电源1的输出电压以比该交流电源的周期短的周期，交替地重复施加于该第1和第2电容器31和32。” 这样的技术(专利文献5)。另外，作为以“提供一种电源装置，能够满足电源高次谐波规定，并且高水准地同时实现电源装置的升压性能和输入功率因数。，，为目的的技术，提出了 “一种电源装置，包括整流电路；电容器电路，由串联连接的多个电容器构成，并连接在整流电路的两个输出端之间；第1开关单元，连接在整流电路的一个输入端、与电容器电路内的电容器间的一个连接点之间；第2开关单元，连接在整流电路的另一个输入端、与电容器电路内的电容器间的一个连接点之间；以及零交叉检测单元，检测交流电源的零交叉点，其中，在交流电源的每个半周期中，在交流电源的零交叉点以后使第1以及第2开关单元一起接通规定时间tl， 之后仅使第2开关单元断开规定时间t2，之后断开第1以及第2开关单元8。”这样的技术 (专利文献6)。另外，提出了通过使两个开关元件进行动作而抑制高次谐波电流的技术(非专利文献1)。专利文献1 日本特公平7-89743号公报(摘要)专利文献2 日本特开2008_2沈25号公报(摘要)专利文献3 日本特开平7-7946号公报(摘要)专利文献4 日本特开2000-125545号公报(摘要)专利文献5 日本特开2005-110491号公报(摘要)专利文献6 日本特开2008-99512号公报(摘要)非专利文献1 星伸一，大口国臣，“単相7 >《>整流回路O M 7千夕一 >決定法”，H17年度电气学会产业应用部门大会，No. 1-6
技术实现思路
上述专利文献1记载的技术能够抑制高次谐波，但由于是检测输入电流的瞬时值而瞬时地进行正弦波化的电流控制，因此需要高速的控制处理，需要高频PWM控制。高频 PWM控制所产生的噪声多，因此导致用于应对噪声的成本增加。另夕卜，为了进行高速的控制处理，使用处理性能高的微型计算机、专用 ICdntegrated Circuit)来进行模拟控制，因此周边电路结构变得复杂，电路成本增加。上述专利文献2记载的技术使用两个双向开关进行与专利文献1相同的高频PWM 控制，但是由于检测输入电流的瞬时值来进行控制，因此存在与专利文献1相同的课题。在上述专利文献3记载的技术中，要将高次谐波电流抑制在规定值以下时，存在电抗器大型化的课题。在上述专利文献4记载的技术中，不改变高次谐波抑制性能而能够使电抗器小型化。但是，由于增加了开关次数，因此存在功耗增加的课题。另外，当输入电流增加时，即使电感值相同，也存在电抗器大型化的课题。在上述专利文献5记载的技术中，以比电源频率高的频率，互补地进行开关，由此能够使电容器小容量化。但是，由于是用于电容器小容量化的互补性的开关，因此难以充分降低电源高次谐波电流。在上述专利文献6记载的技术中，虽然能够提高输入功率因数，但是难以使电抗器充分小型化。上述非专利文献1记载的技术使用GA (遗传算法)求出了开关单元的接通/断开定时(timing)。但是，GA为了求出最佳解需要长时间的运算，因此需要将预先执行运算而求出的各参数保存在存储装置中。因而，为了应用于机型数多的产品，需要的开发期间长，另外还需要很多用于存储各参数的容量。本专利技术是为了解决如上述那样的课题而作出的，其目的在于，廉价地提供一种能够抑制高次谐波电流而改善功率因数的交流直流转换装置。与本专利技术有关的交流直流转换装置具备整流器，经由电抗器连接到交流电源； 两个电容器，串联连接在所述整流器的输出端子间；第1开关，连接在所述整流器的一个输入端子与所述电容器的连接点之间；第2开关，连接在所述整流器的另一个输入端子与所述电容器的连接点之间；二极管，与所述电容器反并联连接；电压检测器，检测所述电容器的两端电压；电流检测器，检测从所述交流电源输入的电流；以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种交流直流转换装置，其特征在于，具备：整流器，经由电抗器连接到交流电源；两个电容器，串联连接在所述整流器的输出端子间；第１开关，连接在所述整流器的一个输入端子与所述电容器的连接点之间；第２开关，连接在所述整流器的另一个输入端子与所述电容器的连接点之间；二极管，与所述电容器反并联连接；电压检测器，检测所述电容器的两端电压；电流检测器，检测从所述交流电源输入的电流；以及控制单元，对所述第１开关和所述第２开关进行驱动控制，其中，所述控制单元使用将所述电流检测器的检测结果转换为有效电力成分和无效电力成分而得到的结果、以及所述电压检测器的检测结果，使所述电容器的两端电压恒定，并对所述第１开关以及所述第２开关进行驱动控制以改善电源功率因数。
【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：篠本洋介，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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