整流装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种整流装置，其具备交流电压的相位检测单元（201）、交流电流检测单元和直流电压检测单元，通过对半导体开关进行斩波，追循所期望的目标波形，该整流装置调整直流电压（Vdc*），使得开始半导体开关的斩波的相位（θON）为所期望的相位（θON*）。并且，目标波形在交流电源半周期的前半部分为单调增加或规定值的组合，在后半部分包括为零的区间。由此，能够兼顾高次谐波电流的降低和电路损失的降低，并且，在直流电压的检测精度不高时或存在负载变动时也能够保持同一电流波形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】整流装置
本专利技术是涉及对家庭等的单相交流电源进行整流，使其为大致直流，驱动直流负载的整流装置，或将所得到的直流通过逆变器电路再次变换成任意频率的交流从而可变速度驱动电动机的整流装置，例如，能够通过利用压缩机压缩致冷剂构成热泵，适用于冷风、 暖风、或进行食品冷冻等的装置中，涉及通过其中的电源电流中所包括的高次谐波成分的降低、改善功率因数，使输电系统的负担减轻的技术的高效率的驱动控制。
技术介绍
目前，该种类的整流装置，例如，如图9所示，经由整流桥2和电抗器3a，以半导体开关3c将交流电源I短路，对电抗器3a充电，在半导体开关3c处于关闭状态时，通过利用二极管3b对负载4流通电流，在交流电源I的瞬时电压低的期间也流通电源电流。由此， 电源电流的高次谐波成分减少，功率因数改善。但是，在使半导体开关3c导通/断开(0N/ OFF)(以下，称为“斩波”)时，在半导体开关3c流通电流，因此，发生电路损失。为了解决该课题，提出了如下方案不一直使半导体开关3c进行斩波，而仅在交流相位的特定期间使其进行斩波，在剩余的期间使其休止(例如，参照专利文献I)。图9是表示专利文献I中所记载的现有的有源整流装置。该整流装置中，通过整流桥2对交流电源I进行整流，变换为包含波动的直流，经由电抗器3a、二极管3b，向平滑电容器3d和负载4供给电力。并且，能够经由电抗器3a，用半导体开关3c将上述整流桥输出短路，具有利用周知的升压斩波器电路3进行功率因数改善功能。升压斩波器电路3的控制，用检测单元6、输入电流检测部10检测输入电流，对半导体开关3c进行斩波，使得输入电流为与用输入电压检测部11所检测得到的输入电压波形(电源电压波形)相同的形状。 并且，调整输入电流的大小，使得输出电压为所期望的电压。特别是，在专利文献I的结构中，提出了通过仅在用于使高次谐波减少的最低限的区间中对半导体开关进行斩波，降低电路损失的方案。图10是表示该控制方法的控制方框图。利用电源零交叉检测单元5，检测电源电压的相位，利用脉冲计数器13a，仅在一定的期间许可图9的半导体开关3c的斩波，在除此以外的期间，使半导体开关3c断开(OFF)。 利用该方案，能够几乎不增加电源高次谐波，并且实现低损失的整流装置。另外，专利文献I的方案中需要电源电压的波形。代替这样的方法，还提出了不使用电源电压的波形，以预先确定的波形实现同样的动作的方法(例如，参照专利文献2)。并且，还提出了不具有目标电流波形而实现同样的效果的简便方法(例如，参照专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2005-253284号公报专利文献2 日本特开2007-129849号公报专利文献3 :日本特开2000-224858号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，上述现有的结构中，以负载确定的条件进行控制，使得输出电压一定，另外， 对半导体开关进行斩波的期间也固定。因此，输出电压的检测单元存在误差，则导致电流波形发生变化。例如，将有效值200V的交流进行整流而得到约280V的直流时，直流电压仅变化IV则电流波形大幅变化。相对于280V的直流电压，IV的精度相当于O. 3%，通过电阻对电压进行分压而形成低电压时，需要非常高精度的电阻。因此，存在如下课题，需要增加输出电压的检测精度，增长斩波的期间，使得即使是变化的电流也减少高次谐波，导致电路损失稍微增加。另外，在这样的整流装置中，输出电压越低则损失越少，但是，在将输出电压设定为低于电源电压的瞬时值的电压时，即使对半导体开关进行斩波的期间的交流电压低于输出电压，在对半导体开关进行斩波的期间也出现由于升压动作而输出电压上升的现象。因此，具有难以设定为损失更少、输出电压更低的课题。本专利技术是为了解决上述现有课题而提出的，目的在于提供一种整流装置，其能够与输出电压的检测精度无关地降低电源高次谐波(高谐波)电流，并且能够降低损失。用于解决课题的技术手段为了解决上述现有问题，本专利技术的整流装置设有检测交流电压的相位的单元，形成与检测得到的相位对应的目标电流波形，具有检测交流侧的电流或从交流侧向直流侧流通的电流的单元，检测直流电压的单元，调整并控制半导体开关的斩波，使得目标电流波形与检测得到的电流波形为同一形状，并且调整目标电流波形的振幅使得直流电压为所期望的电压的单元，调节所期望的直流电压，使得实行这些控制得到的半导体开关的斩波从休止状态变为开始状态的相位为所期望的相位。并且，具有检测目标波形和交流侧的电流或从交流侧向直流侧流通的电流的单元，检测直流电压的单元，调整并控制半导体开关的斩波，使得目标电流波形与检测得到的电流波形为同一形状，并且调整目标电流波形的振幅使得直流电压为所期望的电压的单元，其中，上述目标波形为具有与交流电压波形相同频率的相位关系，在交流相位的O 90 度或者180 270度的相位为单调增加或者规定状态的组合，在交流相位90 180度、 270 360度的区间中，存在目标值为零的区间，或者，上述目标波形为在交流相位的直至 O 90度或者180 270度的相位中存在包含从半导体开关的所期望的斩波开始相位至斩波结束的可能性的相位，存在为单调增加或者规定状态的组合的区间，在交流相位的90 180度、270 360度的区间中，存在目标值为零的区间，调节所期望的直流电压，使得实行这些控制得到的半导体开关的斩波从休止状态变为开始状态的相位为所期望的相位。由此，即使直流电压的检测精度存在误差，也可以将直流电压调整为相对适当的值，形成同样的电流波形，因此，能够降低损失，并且实现高次谐波电流少的整流动作。专利技术的效果本专利技术的整流装置，能够降低损失，并且能够实现高次谐波电流少的整流动作。附图说明本专利技术的这些方式的特征，可以从对附图的优选实施方式所相关的如下叙述而明确。图图图图图图图图图图I是表示本专利技术的实施方式I中整体电路结构的电路方框图。2是表示图I中的控制电路的内部处理的控制方框图。3是表示本专利技术的实施方式2的动作原理的波形图。4是表示本专利技术的实施方式2中能够使用的目标电流波形例的波形图。 5是表示本专利技术的实施方I至4中电源相位检测原理的波形图。6是表示本专利技术的实施方式3中整体电路结构的电路方框图。7是表示本专利技术的实施方式4中整体电路结构的电路方框图。8是表示本专利技术的实施方式I的动作原理的波形图。9是表示现有的整流装置的整体结构的电路方框图。10是表示现有的整流装置的控制电路的内部处理的控制方框图。具体实施方式本专利技术设有检测交流电压的相位的单元，形成与检测得到的相位对应的目标电流波形，具有检测交流侧的电流或从交流侧向直流侧流通的电流的单元，检测直流电压的单元，调整并控制半导体开关的斩波，使得目标电流波形与检测得到的电流波形为同一形状的单元，和调整目标电流波形的振幅使得直流电压为所期望的电压的单元，调节所期望的直流电压，使得实行这些控制得到的半导体开关的斩波从休止状态变为开始状态的相位为所期望的相位。并且，具有检测目标波形和交流侧的电流或从交流侧向直流侧流通的电流的单元，检测直流电压的单元，调整并控制半导体开关的斩波，使得目标电流波形与检测得到的电流波形为同一形状，并且调整目标电流波形的振幅使得直流电压为所期望的电压的单元，其中，上述目标波形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：吉田泉，土山吉朗，京极章弘，川崎智广，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：