本发明专利技术的直流电源装置包括：对来自交流电源（1）的交流电压进行整流的整流电路（5）；包含整流元件（4a）和单向性的开关元件（4b），并且经由电抗器（2）接通/断开来自交流电源（1）的交流电压的开关部（4）；设置于整流电路（5）的输出侧的平滑电容器（6）；检测来自交流电源的输入电流的第一电流检测部（3）；检测开关元件（4b）接通时流经开关元件（4b）的电流的第二电流检测部（7）；和控制部（8），利用第一电流检测部（3）和第二电流检测部（7）的检测电流值进行输入电流的失衡检测并且将输入电流控制为大致正弦波状。
【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直流电源装置，特别涉及该直流电源装置中的输入电流检测方法，其中该直流电源装置包括对来自交流电源的交流电压进行整流的整流电路和经由电抗器(reactor)使来自交流电源的交流电压短路/开路(接通/断开)的开关单元，将直流输出电压控制在期望的电压并且将来自交流电源的输入电流控制为预定的波形(正弦波等)。
技术介绍
直流电源装置具有如下结构:利用开关单元，经由电抗器(reactor)接通/断开来自交流电源的交流电压，由此，一边将来自交流电源的输入电流控制为正弦波状，一边将来自交流电源的交流电压转换为期望的直流电压。在这样构成的直流电源装置中，例如当直接检测来自交流电源的输入电流进行反馈控制时，通常使用被称为DC-CT的电流传感器，以使得能够在直流成分重叠于输入电流、且正和负的振幅的大小处于失衡(不平衡)的状态时准确检测出输入电流。DC-CT主要包括霍尔元件和运算放大器，在原理上，不仅能检测出电流的交流成分，还能够检测直流成分。然而DC-CT—般价格昂贵，所以在使用DC-CT的情况下难以构成价格低廉的直流电源装置。另外，当将DC-CT用于输入电流的检测而进行电流反馈控制时，通过内置于DC-CT的运算放大器的偏移电压，产生偏移(offset)误差，所以需要考虑该偏移误差而进行设计。当偏移误差的影响处于无法允许的范围时，需要设法适当修正偏移量等。另外，在现有的直流电源装置中，提供有不利用价格昂贵的DC-CT而利用价格低廉的AC-CT (电流互感器或交流变流器)对输入电流进行反馈控制的直流电源装置。图11是表示利用AC-CT的现有的 直流电源装置的结构的图。如图11所示，直流电源装置具备包括多个半导体开关元件而构成的控制整流电路21 ;和控制信号发生电路26，其以正弦波生成来自交流电源(AC)的输入电流，产生控制控制整流电路21的控制信号，以使得供给至负载的直流输出电压与设定的直流电压指令值相等。控制信号发生电路26的电流控制电路23具有去除对多个半导体开关元件的驱动信号或生成驱动信号的过程中的信号所包含的直流成分的直流成分除去电路22。如上所述，已知有通过在本质上避免直流成分重叠于输入电流，使原理上无法检测直流成分的AC-CT (交流变流器3)的输入电流检测变得可能的结构的直流电源装置(例如，参照专利文献I)。先行技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3863048号公报
技术实现思路
然而，在如上所述的那样构成的现有的直流电源装置中，以来自交流电源的交流电压的正负的平衡、在多个开关元件中的开关特性(延迟时间等)、开关元件的接通期间的电压下降相等的电路的对称性为前提工作。因此，在上述的现有的直流电源装置中，当关于交流电源的电压波形的变形、各个开关元件的特性差等，电路的对称性不充分时，有时无法应用。另外，在一次旋转中负载扭矩周期性改变的电机的逆变器负载等，负载电力并不一定而具有周期性的脉动的情况、交流电源电压或负载的大小急剧变动时等的过渡时的情况下，电路的对称性也会破坏。这样，当电路的对称性破坏时，输入电流也有可能处于失衡状态，难以利用AC-CT准确检测这样的输入电流。因此，在上述的现有的直流电源装置中存在即使输入电流处于平衡，也无法检测失衡状态的课题。本专利技术旨在解决上述的现有的直流电源装置的课题，目的在于提供一种不需要交流电源电压的正负的平衡和电流的对称性以及负载不会周期性脉动等所有的前提而且即使在交流电压或负载急剧变化时在来自交流电源的输入电流中产生失衡的情况下，也能够可靠检测其失衡状态的直流电源装置。用于解决课题的技术方案为了解决上述的课题，本专利技术的直流电源装置包括: 对来自交流电源的交流电压进行整流的整流电路；包含整流元件和单向性的开关元件，经由电抗器接通/断开来自上述交流电源的交流电压的开关部；设置于上述整流电路的输出侧的平滑电容器；检测来自上述交流电源的输入电流的第一电流检测部；检测上述开关元件接通时流经上述开关元件的电流的第二电流检测部；和利用上述第一电流检测部和上述第二电流检测部的检测电流值进行上述输入电流的失衡检测并且将上述输入电流控制为大致正弦波状的控制部。如上所述的那样构成的本专利技术的直流电源装置中，开关元件接通时流经第二电流检测部的电流等于流经第一电流检测部的输入电流的绝对值，作为第一电流检测部和第二电流检测部的电流的读数的检测电流值之差等于第一电流检测部的偏移成分。因此，在本专利技术中，能够利用作为开关元件接通时的第一电流检测部和第二检测部的电流的读数的检测电流值的绝对值的差信息，检测输入电流的失衡状态。另外，本专利技术的直流电源装置具有检测来自交流电源的交流电压的相位的电压相位检测电路，在预定的多个交流电压相位中检测作为第二电流检测部的读数的检测电流值，利用间隔交流电源的周期的大致1/2周期的两个交流电压相位的第二电流检测部的检测电流值的查信息，检测输入电流的失衡状态。在本专利技术中，开关元件接通时流经第二电流检测部的电流与流经第一电流检测部的输入电流的绝对值相等，第二电流检测部与双方向有电流流过的交流电源的输入线不同，检测通常在同一方向流过的电流即可，所以在无法忽略第二电流检测部的偏移误差的情况下，通过求出相互间隔与交流电源的大致1/2周期对应的相位的两个交流电压相位的第二电流检测部的检测电流值之差，偏移成分抵消，所以能够高精度地检测输入电流的失衡量。专利技术效果本专利技术的直流电源装置在包括整流元件和单方向性的开关元件而构成的开关部的接通期间，由于具有检测流经开关元件的电流的第二电流检测部，能够检测输入电流的失衡量，所以在检测输入电流的第一电流检测部，能够利用价格低廉的AC-CT (电流互感器)。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式I的直流电源装置的结构的图。图2A是表示实施方式I的直流电源装置的第一电流检测部的结构的电路图。图2B是表示实施方式I的直流电源装置的第一电流检测部的输入电流波形和输出电压波形的一个例子的波形图。图3A是表示实施方式I的直流电源装置的第一电流检测部的另外的结构例的图。图3B是表示由图3A的第一电流检测部形成的输出电压波形的波形图。图4A是表示输入电流中正负平衡时的输入电流波形的一个例子的波形图。图4B是表示输入电流中正负不平衡时的输入电流波形的一个例子的波形图。图5是表示在输入电流中产生失衡的状态下由图2A的第一电流检测部检测出输入电流时的输出电压波形的一个例子的波形图。图6A表示实施方式I的直流电源装置的输入电流与流经开关元件的电流的关系，是表示交流电压的瞬时值为正的期间的开关元件接通时的电流的流动的图。图6B表示实施方式I的直流电源装置的输入电流与流经开关元件的电流的关系，是表示交流电压的瞬时值为正的期间的开关元件断开时的电流的流动的图。图6C表示实施方式I的直流电源装置的输入电流与流经开关元件的电流的关系，是表示交流电压的瞬时值为负的期间的开关元件接通时的电流的流动的图。图6D表示实施方式I的直流电源装置的输入电流与流经开关元件的电流的关系，是表示交流电压的瞬时值为负的期间的开关元件断开时的电流的流动的图。图7是表示实施方式I的直流电源装置的第二电流检测部7的电路结构的一个例子的图。图8是表示实施方式I的直流电源装置的另外的主电路结构例的图。图9是本文档来自技高网...
【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：京极章弘，土山吉朗，吉田泉，川崎智广，戴鑫徽，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。