电源装置制造方法及图纸

技术编号:7159594 阅读:291 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种电源装置,该电源装置包括微型计算机(18),该微型计算机(18)检测有源滤波器(10)的输入电流(Iin)、输入电压(Vin)和输出电压(Vo),对应于输入电流(Iin)的上升使目标电压(Vt)下降,并且对IGBT(13)进行导通/断开控制,以使输入电流(Iin)和输入电压(Vin)的相位一致,且使有源滤波器(10)的输出电压(Vo)与目标电压(Vt)一致。由于对应于输入电流(Iin)的上升使目标电压(Vt)下降,所以可以将噪声端子电压的电平抑制得较低。

【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电源装置,特别是涉及一种具备有源滤波器的电源装置。
技术介绍
以往,在空气调节机或冰箱等的电源装置中,利用二极管电桥那样的整流电路对来自市电的交流电压进行整流,并且利用电容器那样的平滑电路使其平滑化来生成直流电压,再通过转换器将该直流电压转换成交流电压并提供给交流电动机。为了提高这种电源装置的功率因数、降低电源高次谐波电流,具有如下方法在整流电路和平滑电路之间设置有源滤波器,以使输入电流与输入电压的波形、相位一致(例如参照日本专利公开公报特开平8-33392号、日本专利公开公报特开平8-1823 号(专利文献1、2))。此外,在采用有源滤波器的电源装置中,当输入交流电压低时电力损失变大,为了解决这一课题,具有使有源滤波器的输入电压和输出电压的差固定的方法(例如参照日本专利公开公报特开2006-20402号(专利文献3))。此外,在采用有源滤波器的电源装置中,由于在高频下使开关元件进行开关,所以开关元件因温度上升而损坏的危险性较高。因此,具有如下方法检测开关元件的温度,当温度高时使目标电压下降(例如参照日本专利公开公报特开平9-70178号(专利文献4))。然而,即使在解决专利文献1、2的问题的专利文献3中,由于与有源滤波器以外的功率因数改善电路(PAM控制电路等)相比,开关频率高,所以噪声端子电压的电平高。此外,在专利文献4中,虽然由于对应于开关元件的温度上升而使目标电压下降, 可以认为当开关元件的温度高时抑制了噪声端子电压的电平,但是当开关元件的温度低时噪声端子电压高。此外,为了解决这些问题,还需要在专利文献1 4公开的技术中进一步增加硬件结构,从而使装置大型化。
技术实现思路
鉴于上述问题,本专利技术的主要目的在于提供一种噪声端子电压的电平低的小型电源装置。本专利技术提供一种电源装置,其包括整流电路,对第一交流电压进行整流;有源滤波器,设置在整流电路的次级;平滑电路,使有源滤波器的输出电压平滑化,来生成直流电压;以及转换器,将直流电压转换成第二交流电压。有源滤波器包括电抗器,该电抗器的一个端子接收整流电路的输出电压;二极管,该二极管的正极与电抗器的另一个端子连接, 该二极管的负极与平滑电路连接;以及开关元件,连接在电抗器的另一个端子和基准电压的线路之间。该电源装置还包括微型计算机,该微型计算机检测有源滤波器的输入电流、输入电压和输出电压,基于输入电流生成目标电压,并且对开关元件进行导通/断开控制,以使输入电流和输入电压的相位一致,且使有源滤波器的输出电压与目标电压一致。优选的是,微型计算机对应于输入电流的增大使目标电压下降。此外,优选的是,电源装置还包括温度传感器,该温度传感器检测开关元件的温 度,微型计算机基于温度传感器检测到的温度和输入电流,生成目标电压。此外,优选的是,微型计算机对应于输入电流的增大使目标电压下降,并且对应于 温度传感器检测到的温度的上升使目标电压下降。本专利技术的电源装置设置有微型计算机,该微型计算机检测有源滤波器的输入电 流、输入电压和输出电压,基于输入电流生成目标电压,并且对开关元件进行导通/断开控 制,以使输入电流和输入电压的相位一致,且使输出电压与目标电压一致。因此,例如通过 对应于输入电流的増加使目标电压下降,可以将噪声端子电压的电平抑制得较低。此外,由 于通过微型计算机对有源滤波器进行控制,所以可以实现装置尺寸的小型化。附图说明图1是表示本专利技术第一实施方式的电源装置构成的框图。图2是表示图1所示微型计算机的过零检测信号的生成方法的图。图3是举例表示图1所示微型计算机的目标电压的设定方法的图。图4是表示图1所示微型计算机的输入电流平衡值的检测方法的图。图5是表示本专利技术第二实施方式的电源装置构成的框图。图6是举例表示图5所示微型计算机的目标电压的设定方法的图。图7是表示图5所示微型计算机的动作的流程图。附图标记说明1交流电源2整流电路2a正电压侧输出节点2b负电压侧输出节点3 6 二极管7、15分压电阻器8电流检测电阻器9放大器10有源滤波器11电抗器12 二极管13温度传感器14平滑电容器16转换器16a正电压侧输入节点16b负电压侧输入节点17交流电动机18微型计算机20、22电压检测部21电流检测部23目标电压设定部24信号生成部30温度传感器31温度检测部具体实施例方式(第一实施方式)图1是表示本专利技术第一实施方式的电源装置构成的框图。图1中,该电源装置包括整流电路2、分压电阻器7、15、电流检测电阻器8、放大器9、有源滤波器10、平滑电容器 14、转换器16和微型计算机18。整流电路2包括桥式连接的四个二极管3 6,用于对来自交流电源1的交流电压进行全波整流。向二极管3、4的正极之间提供交流电压。二极管3、4的负极都与正电压侧输出节点加连接,二极管5、6的负极分别与二极管3、4的正极连接,二极管5、6的正极都与负电压侧输出节点2b连接。分压电阻器7连接在整流电路2的正电压侧输出节点加和基准电压的线路之间, 用于对整流电路2的输出电压、即有源滤波器10的输入电压Vin进行分压,生成表示输入电压Vin的信号并将其提供给微型计算机18。电流检测电阻器8连接在转换器16的负电压侧输入节点16b和整流电路2的负电压侧输出节点%之间,用于输出表示有源滤波器10的输入电流Iin的信号。放大器9 对电流检测电阻器8的输出信号进行放大并将其提供给微型计算机18。转换器16的负电压侧输入节点16b与基准电压的线路连接。有源滤波器10包括电抗器11、二极管12和IGBTansulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极型晶体管)13。电抗器11的一个端子与整流电路2的正电压侧输出节点加连接。二极管12的正极与电抗器11的另一个端子连接,其负极与转换器16的正电压侧输入节点16a连接。IGBT13的集电极与电抗器11的另一个端子连接,其发射极与基准电压的线路连接,其栅极接收来自微型计算机18的控制信号cpC。平滑电容器14的正极与二极管12的负极连接,其负极与基准电压的线路连接。平滑电容器14使有源滤波器10的输出电压Vo平滑化,来生成直流电压。分压电阻器15与平滑电容器14并联,用于对有源滤波器10的输出电压Vo进行分压,生成表示输出电压Vo 的信号并将其提供给微型计算机18。转换器16将有源滤波器10的输出电压Vo转换成三相交流电压,并将该三相交流电压提供给交流电动机17。微型计算机18基于来自转换器16的直流电流信号或来自交流电动机17的电动机位置信号,来控制转换器16。此外,微型计算机18基于输入电压Vin、输入电流I in和输出电压Vo,对IGBT13进行导通/断开控制,使输入电压Vin与输入电流Iin的波形、相位一致,从而使功率因数接近1,并且使输出电压Vo与目标电压Vt —致。此外,微型计算机18 对应于输入电流Iin的增大使目标电压Vt下降。S卩,微型计算机18包括电压检测部20、22、电流检测部21、目标电压设定部23和信号生成部24。电压检测部20基于分压电阻器7的输出信号生成数字信号,该数字信号表示有源滤波器10的输入电压Vin的波形、相位和振幅等。电流检测部21基于放大器9的输出信号生成数字信号,该数字信号表示有源滤本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电源装置,其特征在于包括:整流电路(2),对第一交流电压进行整流;有源滤波器(10),设置在所述整流电路(2)的次级;平滑电路(14),使所述有源滤波器(10)的输出电压(Vo)平滑化,来生成直流电压;以及转换器(16),将所述直流电压转换成第二交流电压,所述有源滤波器(10)包括:电抗器(11),所述电抗器(11)的一个端子接收所述整流电路(2)的输出电压;二极管(12),所述二极管(12)的正极与所述电抗器(11)的另一个端子连接,所述二极管(12)的负极与所述平滑电路(14)连接;以及开关元件(13),连接在所述电抗器(11)的另一个端子和基准电压的线路之间,所述电源装置还包括微型计算机(18),所述微型计算机(18)检测所述有源滤波器(10)的输入电流(Iin)、输入电压(Vin)和输出电压(Vo),基于所述输入电流(Iin)生成目标电压(Vt),并且对所述开关元件(13)进行导通/断开控制,以使所述输入电流(Iin)和所述输入电压(Vin)的相位一致,且使所述有源滤波器的输出电压(Vo)与所述目标电压(Vt)一致。

【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:吉田充邦
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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