Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
KR20160065977A - 직류 전원 장치, 전동기 구동 장치, 공기 조화기 및 냉장고 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

KR20160065977A - 직류 전원 장치, 전동기 구동 장치, 공기 조화기 및 냉장고 - Google Patents

직류 전원 장치, 전동기 구동 장치, 공기 조화기 및 냉장고 Download PDF

Info

Publication number
KR20160065977A
KR20160065977A KR1020167012406A KR20167012406A KR20160065977A KR 20160065977 A KR20160065977 A KR 20160065977A KR 1020167012406 A KR1020167012406 A KR 1020167012406A KR 20167012406 A KR20167012406 A KR 20167012406A KR 20160065977 A KR20160065977 A KR 20160065977A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switching
electric motor
voltage
switching device
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020167012406A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101850226B1 (ko
Inventor
요스케 시노모토
카즈노리 하타케야마
쇼타 카미야
Original Assignee
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20160065977A publication Critical patent/KR20160065977A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101850226B1 publication Critical patent/KR101850226B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/025—Motor control arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/02—Compressor arrangements of motor-compressor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00—Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters with pulse width modulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/024—Compressor control by controlling the electric parameters, e.g. current or voltage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/15—Power, e.g. by voltage or current
    • F25B2700/151—Power, e.g. by voltage or current of the compressor motor
    • H02M2001/007—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

직류 전원 장치는, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)로 구성되는 전환부(7)와, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)의 동작을 제어하는 제어부(8)를 구비하고, 전환부(7)는, 온 듀티가 제1의 값인 제1의 모드와, 온 듀티가 제1의 값보다 큰 제2의 값인 제2의 모드를 가지며, 제어부(8)는, 전환부(7)를 제1의 모드로부터 제2의 모드로 천이시키는 경우, 온 듀티가 제2의 값으로 될 때까지의 시간이 일정 시간 이상이 되도록 전환부(7)를 제어하고, 온 듀티가 제2의 값으로 된 후, 전환부(7)의 동작 주기를 연장하도록 제어한다.

Description

직류 전원 장치, 전동기 구동 장치, 공기 조화기 및 냉장고{DC POWER SOURCE DEVICE, ELECTRIC MOTOR DRIVE DEVICE, AIR CONDITIONER, AND REFRIGERATOR}
본 발명은, 직류 전원 장치, 전동기 구동 장치, 공기 조화기 및 냉장고에 관한 것이다.
상용 3상 전원에 접속되어, 정류된 직류 전압을 기준치와 비교하여, 제1의 스위칭 소자와 제2의 스위칭 소자를 동작시키는 또는 정지시킴으로써 200V와 400V를 표준화하는 기술이 나타나 있다(예를 들면 특허 문헌 1). 또한, 제1의 스위칭 소자와 제2의 스위칭 소자를 동시에 온 오프 시키는, 또는, 동시에 온 시키는 기간, 일방만 온 하는 기간, 동시에 온 하는 기간, 타방만 온 하는 기간을 연속시킴으로써, 리액터에 에너지를 축적하고, 승압하는 기술이 나타나 있다(예를 들면 특허 문헌 2).
또한, 상용 단상 전원에 관해, 2개의 직렬 접속된 스위칭 소자를 교대로 스위칭 시킴으로써 전파 정류와 배전압 정류를 제어하여, 폭넓은 출력 전압으로 제어할 수 있는 기술이 나타나 있다(예를 들면 특허 문헌 3).
또한, 다상 전원의 성형(星型) 결선의 중성점에 각 상에 삽입된 스위칭 소자와 리액터로 구성된 승압 초퍼부가 접속되고, 스위칭 소자가 동작함에 의해 고조파가 억제되는 기술이 개시되어 있다(예를 들면 특허 문헌 4).
또한, 전력 변환 장치에서, 콘덴서에의 돌입 전류(러시 전류)를 억제하기 위해, 사이리스터의 점호각(点弧角)을 제어하는 기술(예를 들면 특허 문헌 5)이나 스위칭 소자의 도통 시간을 시간의 경과와 함께 길게 하여가는 기술(예를 들면 특허 문헌 6)이 개시되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2008-12586호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개2009-50109호 공보 특허 문헌 3 : 일본 특개2000-278955호 공보 특허 문헌 4 : 일본 특개평6-253540호 공보 특허 문헌 5 : 일본 특개2007-288968호 공보 특허 문헌 6 : 일본 특개2010-213473호 공보
특허 문헌 1∼4에 기재되어 있는 전력 변환 장치에서는, 전원 전압보다도 높은 출력 전압을 얻을 수 있지만, 이 출력 전압은 전부 스위칭 소자에 의한 동작에 의해 얻어진. 그렇지만, 스위칭 소자의 동작 시작에 의한 돌입(突入) 전류의 억제 방법에 대한 기재가 없다.
특허 문헌 5, 6에는, 사이리스터의 점호각 제어에 의해 초기 충전 전류를 제한하는, 또는 스위칭 소자의 도통 시간을 시간의 경과와 함께 길게 함으로써, 콘덴서에의 돌입 전류의 억제 방법이 개시되어 있다. 그렇지만, 특허 문헌 5, 6에 기재된 기술은, 콘덴서에의 초기 충전의 돌입 전류의 억제 방법이고, 전파 정류 동작으로부터 배전압 동작으로의 전환시나 순간정지로부터의 복구시 등의 돌입 전류를 억제할 수가 없다는 과제가 있다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 스위칭 소자의 동작 시작시에 발생하는 돌입 전류를 억제 가능한 직류 전원 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 제1의 스위칭 소자 및 제2의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 제1의 스위칭 소자 및 상기 제2의 스위칭 소자의 온 듀티가 제1의 값인 제1의 모드와, 상기 제1의 스위칭 소자 및 상기 제2의 스위칭 소자의 온 듀티가 상기 제1의 값보다 큰 제2의 값인 제2의 모드를 갖는 전환부와, 상기 전환부를 상기 제1의 모드로부터 상기 제2의 모드로 천이시키는 경우, 온 듀티가 상기 제2의 값으로 될 때까지의 시간이 일정 시간 이상이 되도록 상기 제1의 스위칭 소자 및 상기 제2의 스위칭 소자를 제어하고, 온 듀티가 상기 제2의 값으로 된 후, 상기 제1의 스위칭 소자 및 상기 제2의 스위칭 소자의 동작 주기를 연장하도록 제어하는 전환 제어부를 구비한다.
본 발명에 관한 직류 전원 장치, 전동기 구동 장치, 공기 조화기 및 냉장고는, 스위칭 소자의 동작 시작시에 발생하는 돌입 전류를 억제할 수 있다는 효과를 이룬다.
도 1은 실시의 형태 1의 직류 전원 장치의 구성례를 도시하는 회로 블록도.
도 2는 실시의 형태 1의 직류 전원 장치에서의 스위칭 제어 상태의 한 예를 도시하는 도면.
도 3은 실시의 형태 1의 직류 전원 장치에서의 각 동작 모드를 도시하는 도면.
도 4는 승압 모드로 동작을 시작하는 전후의 직류 전압의 한 예를 도시하는 도면.
도 5는 전파 정류 모드로부터 승압 모드로의 이행시의 온 듀티와 직류 전압의 변화의 한 예를 도시하는 도면.
도 6은 기동시에 온 듀티를 서서히 증가시키는 동작의 시뮬레이션 결과를 나타내는 동작 파형의 한 예를 도시하는 도면.
도 7은 스위칭 주파수를 기동시에 변화시킨 경우의 시뮬레이션 결과를 나타내는 동작 파형의 한 예를 도시하는 도면.
도 8은 도 7의 점선부를 확대한 파형도.
도 9는 스위칭 주파수를 저하시키는 양상을 모식화한 도면.
도 10은 실시의 형태 1의 변형례인 직류 전원 장치의 구성례를 도시하는 도면.
도 11은 실시의 형태 1의 변형례인 직류 전원 장치의 구성례를 도시하는 도면.
도 12는 실시의 형태 2의 전동기 구동 장치의 구성례를 도시하는 회로 블록도.
도 13은 실시의 형태 3의 공기 조화기의 구성례를 도시하는 회로 블록도.
이하에, 본 발명에 관한 직류 전원 장치, 전동기 구동 장치, 공기 조화기 및 냉장고의 실시의 형태를 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 또한, 이 실시의 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니다.
실시의 형태 1.
도 1은, 본 발명에 관한 직류 전원 장치(100)의 실시의 형태 1의 구성례를 도시하는 회로 블록도이다. 본 실시의 형태의 직류 전원 장치(100)는, 교류 직류 전력 변환 장치이고, 교류 전원(1)으로부터 공급되는 3상 교류를 직류로 변환하여 부하(11)에 공급한다. 부하(11)는, 직류로 전력 소비를 행하는 부하라면, 어떤 것이라도 좋다. 여기서는, 부하(11)로서, 예를 들면 냉동 사이클을 적용하는 기기에 사용되는 압축기의 모터를 구동하는 인버터 부하를 상정하고 있다. 냉동 사이클을 적용하는 기기로서는, 예를 들면, 공기 조화기, 냉동기, 세탁 건조기, 냉장고, 제습 기, 히트 펌프식 급탕기, 쇼케이스 등이 있다. 부하(11)는, 냉동 사이클을 적용하는 기기의 부하로 한하지 않고, 청소기, 팬 모터나 환기 팬, 손 건조기, 유도 가열 전자 조리기 등에서의 부하라도 좋다.
직류 전원 장치(100)는, 3상 교류를 정류하는 정류 회로(정류기)(2)와, 정류 회로(2)의 출력측에 접속된 리액터(3)와, 부하(11)로의 출력 단자 사이에 직렬 접속된 제1의 콘덴서(6a) 및 제2의 콘덴서(6b)와, 이들 제1의 콘덴서(6a) 및 제2의 콘덴서(6b)의 일방 또는 양방을 선택적으로 충전하는 전환부(7)와, 전환부(7)를 제어하는 제어부(전환 제어부)(8)와, 3상 교류의 전압을 검출하는 전원 전압 검출부(9)와, 부하(11)에 출력하는 직류 전압을 검출하는 직류 전압 검출부(10)를 구비하고 있다. 제1의 콘덴서(6a) 및 제2의 콘덴서(6b)는, 전하를 축적하는 전하 축적부를 구성한다. 또한, 도 1에 도시하는 예에서는, 리액터(3)를 정류 회로(2)의 출력측에 접속한 예를 나타냈지만, 정류 회로(2)의 입력측에 접속한 구성이라도 좋다.
정류 회로(2)는, 6개의 정류 다이오드가 풀 브리지 접속된 3상 전파 정류 회로이다. 전원 전압 검출부(9)는, 도 1에 도시하는 예에서는, 교류 전원(1)으로부터 공급되는 3상 교류 중의 2상(여기서는, r상, s상이라고 한다)의 선 사이 전압을 검출하는 예를 나타내고 있다.
전환부(7)는, 제2의 콘덴서(6b)의 충전과 비충전을 전환하는 제1의 스위칭 소자(4a)와, 제1의 콘덴서(6a)의 충전과 비충전을 전환하는 제2의 스위칭 소자(4b)와, 제1의 콘덴서(6a)의 충전 전하의 제1의 스위칭 소자(4a)로의 역류를 방지하는 제1의 역류 방지 소자(5a)와, 제2의 콘덴서(6b)의 충전 전하의 제2의 스위칭 소자(4b)로의 역류를 방지하는 제2의 역류 방지 소자(5b)를 구비하고 있다.
제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)로 이루어지는 직렬 회로의 중점(中點)과 제1의 콘덴서(6a) 및 제2의 콘덴서(6b)로 이루어지는 직렬 회로의 중점(200)이 접속된다. 제1의 콘덴서(6a)는, 제1의 스위칭 소자(4a)의 컬렉터와 접속점(201)으로 접속되고, 제1의 스위칭 소자(4a)의 컬렉터와 접속점(201)과의 사이에, 접속점(201)을 향하여 순방향으로 제1의 역류 방지 소자(5a)가 접속된다. 제2의 콘덴서(6b)는, 제2의 스위칭 소자(4b)의 이미터와 접속점(202)으로 접속되고, 제2의 스위칭 소자(4b)의 이미터와 접속점(202)과의 사이에, 제2의 스위칭 소자(4b)의 이미터를 향하여 순방향으로 제2의 역류 방지 소자(5b)가 접속된다.
제1의 콘덴서(6a) 및 제2의 콘덴서(6b)의 용량은, 동일하다. 또한, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)로서는, 예를 들면, 파워 트랜지스터, 파워 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 반도체 소자가 사용된다.
제어부(8)는, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)의 온과 오프를 제어함(스위칭 제어함)에 의해, 부하(11)에 공급하는 직류 전압을 제어한다. 이하, 이 제어부(8)에 의한 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)의 스위칭 제어에 관해, 도 1∼3을 참조하여 설명한다.
도 2는, 본 실시의 형태의 직류 전원 장치(100)에서의 스위칭 제어 상태의 한 예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 2에서는, 도면의 간략화를 위해, 각 구성 요소의 부호를 생략하고 있다.
도 2의 상태(A)는, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)가 쌍방 모두 오프 제어되어 있는(제어부(8)에 의해 오프가 되도록 제어되어 있는) 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 제1의 콘덴서(6a) 및 제2의 콘덴서(6b)의 충전이 행하여진다.
도 2의 상태(B)는, 제1의 스위칭 소자(4a)가 온 제어(제어부(8)에 의해 온이 되도록 제어)되고, 제2의 스위칭 소자(4b)가 오프 제어되어 있는 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 제2의 콘덴서(6b)만 충전이 행하여진다.
도 2의 상태(C)는, 제2의 스위칭 소자(4b)가 온 제어되고, 제1의 스위칭 소자(4a)가 오프 제어되어 있는 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 제1의 콘덴서(6a)만 충전이 행하여진다.
도 2의 상태(D)는, 2개의 스위칭 소자(4a, 4b)가 쌍방 모두 온 제어되어 있는 단락 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 제1의 콘덴서(6a) 및 제2의 콘덴서(6b)의 쌍방의 충전이 행하여지지 않는다.
본 실시의 형태에서는, 도 2에 도시하는 각 상태를 전환함에 의해, 부하(11)에 공급하는 직류 전압을 제어하면서, 교류 전원(1)으로부터 흐르는 전류가 가파르게 커지는 돌입 전류를 억제한다.
도 3은, 본 실시의 형태의 직류 전원 장치(100)에서의 각 동작 모드를 도시하는 도면이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태의 직류 전원 장치(100)는, 동작 모드로서, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)를 항상 오프 제어 상태로 한 전파 정류 모드(제1의 모드)와, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)를 교대로 온 제어하는 승압 모드(제2의 모드)를 갖는다.
승압 모드로서는, 승압 모드(a), 승압 모드(b), 승압 모드(c)의 3종류가 있다. 승압 모드(a)에서는, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)의 온 듀티가, 모두 50%이다. 승압 모드(b)에서는, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)의 온 듀티가, 모두 50% 미만이다. 승압 모드(c)에서는, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)의 온 듀티가 50%보다도 크다.
전파 정류 모드에서는, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)를 항상 오프 제어 상태로 한다(도 1의 상태(A)). 따라서 정류 회로(2)에 의해 전파 정류된 전압이 직류 전원 장치(100)의 출력 전압으로 된다.
승압 모드(a)에서는, 제1의 스위칭 소자(4a)의 온 타이밍과 제2의 스위칭 소자(4b)의 오프 타이밍이 거의 동시로 되고, 제1의 스위칭 소자(4a)의 오프 타이밍과 제2의 스위칭 소자(4b)의 온 타이밍이 거의 동시로 된다. 따라서 승압 모드(a)에서는, 도 2에 도시하는 상태(B)와 상태(C)가 반복된다. 이 때의 출력 전압은, 전파 정류 모드에서의 출력 전압의 약 2배가 된다. 이와 같이, 승압 모드(a)는, 출력 전압이 전파 정류 모드의 약 2배가 되는 배전압 모드이다.
승압 모드(b)에서는, 제1의 스위칭 소자(4a)와 제2의 스위칭 소자(4b)의 일방이 온으로 되는 기간과, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)가 함께 오프로 되는 동시 오프 기간을 마련하고 있다. 승압 모드(b)에서는, 도 2에 도시하는 상태(B)→상태(A)→상태(C)→상태(A)의 상태 천이가 주기적으로 반복되고, 이 때의 출력 전압은, 전파 정류 모드에서의 출력 전압과, 승압 모드(a)(배전압 모드)에서의 출력 전압과의 중간 전압으로 된다.
승압 모드(c)에서는, 제1의 스위칭 소자(4a)와 제2의 스위칭 소자(4b)의 일방이 온으로 되는 기간과, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)가 함께 온으로 되는 동시 온 기간을 마련하고 있다. 승압 모드(c)에서는, 도 2에 도시하는 상태(D)→상태(C)→상태(D)→상태(B)의 상태 천이가 주기적으로 반복된다. 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)가 모두 온으로 되는 기간(여기서는 상태(D)의 기간)에서, 리액터(3)에 에너지가 축적된다. 이 때의 출력 전압은, 승압 모드(a)(배전압 모드)에서의 출력 전압 이상의 전압으로 된다.
이와 같이, 본 실시의 형태에서는, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)의 온 듀티를 변화시킴에 의해, 부하(11)에 공급하는 직류 전압을 제어할 수 있다.
여기서, 출력 전압으로서, 승압 모드(a)에 의해 공급되는 출력 전압을 이용하고 싶은 경우, 승압 모드(a)(배전압 모드)에서의 동작을 시작하는 것을 스위칭 동작의 기동이라고 정의한다. 기동 전은 항상 오프 제어 상태로 한 전파 정류 모드이고, 승압 모드(a)로 동작하기 위해 스위칭 동작을 기동하면 교류 전원(1)부터 돌입 전류(러시 전류)가 흐른다.
돌입 전류(러시 전류)가 흐르는 기구에 관해 설명한다. 직류 전압 검출부(10)에서 검출되는 전압은, 기동 전은 전파 정류 모드의 직류 전압(예를 들면, 교류 전원(1)의 선 사이 전압 실효치가 Vs라고 하면 직류 전압 검출부(10)에서는 2×Vs)이다. 이 상태에서, 스위칭 동작을 기동하여 승압 모드(a)의 동작을 시작하면, 직류 전압 검출부(10)에서 검출되는 전압은, 배전압 상태의 직류 전압(직류 전압 검출부(10)에서는 2×Vs×2)이 되고, 직류 전압이 기동 전의 직류 전압의 2배가 된다.
도 4는, 승압 모드(a)로 동작을 시작하는 전후의 직류 전압의 한 예를 도시하는 도면이다. 도 4의 기동 시각은, 스위칭 소자가 오프로부터 온으로 되는 시각, 즉 승압 모드(a)의 동작 시작의 시각을 나타낸다. 도 4에 도시하는 바와 같이 기동 시각부터 급격하게 직류 전압이 상승하고, 배전압 상태의 전압에 수속한다. 제1의 콘덴서(6a)와 제2의 콘덴서(6b)가 직렬로 접속되어 있기 때문에, 기동 전은, 도 4에 도시하는 V1 전압의 1/2씩을 콘덴서(6a와 6b)가 분담하고 있던 것으로 된다. 기동 후에 제1의 콘덴서(6a)와 제2의 콘덴서(6b)가 교대로 충전을 시작하고, 제1의 콘덴서(6a)에 V1, 제2의 콘덴서(6b)에 V1의 합계 V1×2(=V2)의 전압이 충전된다. 이 때문에, 이 때의 V1/2로부터 V1로의 충전에 의해 돌입 전류가 흐르게 된다.
상기의 돌입 전류를 억제하려면, 제1의 콘덴서(6a) 및 제2의 콘덴서(6b)를 서서히 충전하든지, 충전시의 전류 경로의 임피던스를 크게 하여 돌입 전류를 내리는 것이 생각된다. 그렇지만, 임피던스를 크게 하면, 추가한 임피던스에 의해 손실이 증가한다. 본 실시의 형태에서는, 손실을 증가시키지 않고 돌입 전류를 억제하기 위해, 제1의 콘덴서(6a) 및 제2의 콘덴서(6b)를 서서히 충전하도록 스위칭 소자를 제어한다.
제1의 콘덴서(6a) 및 제2의 콘덴서(6b)를 서서히 충전하는 경우, 도 5에 도시하는 바와 같이, 온 듀티를 서서히 50%로 하는 방법이 생각된다. 도 5는, 전파 정류 모드로부터 승압 모드(a)로의 이행시의 온 듀티와 직류 전압의 변화의 한 예를 도시하는 도면이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 온 듀티를 서서히(예를 들면, 온 듀티의 시간 변화율이 일정치 이하가 되도록) 증가시킨다. 즉, 온 듀티가 0%로 되어 있는 상태로부터 50%가 될 때까지의 시간(이하, 온 듀티의 상승시간(도 5의 T1))을 길게 한다(일정 시간 이상이 되도록 한다). 또한, 도 5의 예에서는, 온 듀티의 경사(온 듀티의 시간 변화율)를 일정하게 하여 선형으로 증가하도록 제어하고 있지만, 온 듀티의 증가시키는 방법은, 이 예로 한정되지 않는다. 예를 들면, 온 듀티의 상승 시간을 2개로 나누어, 전반과 후반에서 경사를 바꾸는 증가 방법이라도 좋고, 온 듀티의 상승 시간(T1)의 시작 시각, 종료 시각만 경사를 완만하게 하고, 중앙의 경사를 크게 하는 S자 커브라도 좋다.
또한, 기동 시각이란, 전파 정류 모드로부터 승압 모드(a)로의 이행 시각을 나타내지만, 온 듀티를 서서히 증가시키는 경우는, 전파 정류 모드로부터 승압 모드(a)로의 이행의 시작 시각, 즉 온 듀티의 상승 시간의 시작 시각을 나타낸다.
입력 전류의 피크를 억제하기 위해서는, 온 듀티를 서서히 50%로 증가시키도록 하면 좋지만, 이 방법에서는, 피크 억제를 위한 자유도가 낮다. 여기서 말하는 피크 억제의 자유도란, 순시적인 피크값을 억제할 뿐만 아니라, 복수 주기에 걸쳐서 피크가 계속하는 경우에 있어서도 피크뿐만 아니라, 피크가 발생하는 주기를 저감하는 등, 피크의 나오는 방식에 응하여 억제한 결과의 거동의 자유도인 것을 가리키고 있다. 본 실시의 형태에서는, 스위칭 제어의 기동시에, 온 듀티를 서서히 50%로 증가시킬 뿐만 아니라, 스위칭 주파수도 변화시킨다. 이에 의해, 피크 억제의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 스위칭 소자가 온 오프 하는 동작에 있어서, 1회의 온 기간과 이 온 기간에 연속하는 1회의 오프 기간과의 조합을 1주기(동작 주기)라고 하면, 1주기는 도 3에 도시하는 화살표 사이가 된다. 이 1주기를 Tr(초)로 하고, Tr의 역수를 스위칭 주파수라고 정의한다. 본 실시의 형태에서는, 이 스위칭 주파수도 온 듀티와 동시에 제어함으로써 돌입 전류를 억제한다.
도 6은, 기동시에 온 듀티를 서서히 증가시키는 동작의 시뮬레이션 결과를 나타내는 동작 파형의 한 예를 도시하는 도면이다. 도 6에서는, 도 5에 도시한 바와 같이 온 듀티를 서서히 50%로 증가시키는 스위칭 제어를 행하는 조건으로 시뮬레이션을 실시한 경우의, 시뮬레이션 결과이다. 도 6(a)는 입력 전류(교류 전원(1)으로부터 정류기(2)에 흐르는 입력 전류), 도 6(b)는 직류 전압, 도 6(c)는 입력 전력(교류 전원(1)으로부터 공급되는 입력 전력), 도 6(d)는 스위칭 소자(4a 및 4b)의 온 오프 신호, 도 6(e)는 스위칭 주파수를 나타내는 삼각파 신호, 도 6(f)는 온 듀티이다.
도 6에서는, 스위칭 주파수는 전원 주기의 3배로 하고, 기동의 전후에서 스위칭 주파수는 변경하고 있지 않다. 이 방법에 의한 기동의 경우, 온 듀티가 증가함에 따라, 입력 전류의 피크값이 증가하고 있다. 직류 전압(b)이 배전압 레벨까지 상승하면 입력 전류의 피크가 저하하고 있다. 이것으로부터, 배전압 레벨까지 상승할 때까지의 사이는, 교류 전원(1)으로부터의 돌입 전류가 증가하고 있음으로써 입력 전류의 피크가 증가하고 있음을 알 수 있다.
도 7은, 스위칭 주파수를 기동시에 변화시킨 경우의 시뮬레이션 결과로서 얻어진 동작 파형의 한 예를 도시하는 도면이다. 도 7에서는, 도 6의 경우와 마찬가지로, 기동 후부터, 온 듀티를 0%로부터 50%로 증가시킴과 함께, 온 듀티가 50%가 된 후에 스위칭 주파수를 단계적으로 저하시킨 경우의 시뮬레이션 결과를 도시하는 동작 파형도이다. 도 7의 (a)∼(f)는, 도 6과 같은 항목을 나타내고 있다.
도 8은, 도 7의 점선부를 확대한 파형도이다. 도 8에 도시한 화살표의 타이밍에서 스위칭 주파수를 저하시키고 있다. 즉, 도 8에 도시하는 바와 같이, 온 듀티가 50%가 된 후에, 5단계로 스위칭 주파수를 저하시키고 있다. 즉, 단계적으로 동작 주기를 연장하고 있다. 또한, 이 시뮬레이션에서는, 도 8의 왼쪽부터 1번째의 화살표에서 10㎑→8㎑, 이후, 8㎑→5㎑, 5㎑→3㎑, 3㎑→1㎑, 1㎑→전원 주기의 3배로 변화시키고 있지만, 변화시키는 폭에 의해 효과가 손상되는 일은 없고, 어디까지나 한 예인 것은 말할 필요도 없다.
스위칭 주파수가 높은 경우, 시간당의 충전량(예를 들면, 1초간으로의 충전량)는 스위칭 주파수가 낮은 경우와 다르지 않지만, 1회의 충전 시간이 짧아진다. 이것은, 교대로 충전한 사이클 수가 증가하고 있는 것과 동의(同義)이다. 그러므로, 시간을 연장하는 온 듀티의 변화와는 달리, 충전 사이클 수를 등가적으로 증가시킴으로써, 서서히 충전하는 것으로 이어지기 때문에, 도 7, 8의 시뮬레이션 결과가 나타내는 바와 같이, 돌입 전류를 억제할 수 있다.
도 9는, 스위칭 주파수를 저하시키는 양상을 모식화한 도면이다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 전파 정류 모드로부터 승압 모드(a)로 이행하는 경우, 이행 시작시에는 우선, 온 듀티를 0%로부터 50%로 증가시킨다. 그 후, 단계적으로 스위칭 주파수를 저하시킨다.
도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 스위칭 주파수를 저하시킨 경우에는, 입력 전류가 다소 커지고 있고, 돌입 전류가 발생하고 있지만, 도 6과 같이 대폭적으로 커지고 있는 것은 아니다. 이것으로부터, 스위칭 주파수를 저하시키지 않는 도 6의 예와 비교하여, 돌입 전류를 억제할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 도 7의 예로부터 스위칭 주파수가 고주파라면, 온 듀티를 서서히 증가시킴에 의한 돌입 전류의 억제의 효과는 도 7의 예보다 커지고, 입력 전류의 피크를 억제할 수 있다. 이와 같이, 온 듀티를 변화시킨 후에, 스위칭 주파수를 저하시킴으로써, 입력 전류의 돌입 전류를 억제할 수 있다.
또한, 도 7에 의하면, 스위칭 주파수를 저하시킬 때, 입력 전력이 일정치가 아니라 증가하고 있다. 따라서 도 7의 시뮬레이션은, 입력 전력이 증가하는 타이밍이라도 돌입 전류를 억제할 수 있는 것을 나타내고 있고, 부하 증가 중이라도 돌입 전류를 억제할 수 있는 것을 시사하고 있다. 또한, 도 7 및 도 8에서는 5단계로 스위칭 주파수를 변화시키고 있지만, 스위칭 주파수를 변화시키는 단계수는 5로 한정되지 않는다. 변화의 회수를 증가시킴으로써, 돌입 전류의 억제 효과는 높아진다. 또한, 스위칭 주파수를 스텝적으로 변화시키는 것이 아니고, 스위칭 주파수 자체를 선형적으로 변화시켜서 삼각파를 생성함으로써, 돌입 전류는 끝없게 제로에 가깝게 할 수 있다. 예를 들면, 삼각파의 1주기마다 스위칭 주파수가 생성할 수 있는 최소 단위로 변화시킴으로써 선형적으로 스위칭 주파수를 변화시키는 것도 가능하다. 스위칭 주파수를 저하시키는 방법은, 이들의 예로 한정되지 않고, 선형으로 변화시킨 후에 스텝적으로 변화시키는 등이라도 좋고, 어떤 방법이라도 좋다.
본 실시의 형태에서는, 전파 정류 모드로부터 승압 모드(a)로의 이행시에, 온 듀티를 변화시킨 후에 스위칭 주파수를 저하시키도록 하였다. 이 때문에, 온 듀티를 변화시킬 뿐의 경우에 비하여, 보다 돌입 전류를 억제할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 스위칭 주파수를 저하시키지 않는 경우에 비하여, 스위칭 주파수를 저하시킴에 의해, 스위칭 소자의 손실을 억제할 수 있다. 이 때문에, 스위칭 소자의 손실의 증가를 억제하여, 기동시의 돌입 전류를 억제할 수 있다. 또한, 순간정지 등 장치가 정지한 후, 재기동하는 경우에 있어서도 본 실시의 형태의 구성 및 동작을 이용하면, 재기동시의 돌입 전류가 억제될 수 있는 동등 효과를 가짐은 말할 필요도 없다.
정상 상태, 이른바, 스위칭 소자를 장시간 동작시키는 상태에서는, 스위칭 주파수는 낮은 쪽이, 스위칭 소자(4a) 및 스위칭 소자(4b)의 스위칭 손실을 저감할 수 있고, 또한, 스위칭에 의한 노이즈도 저감할 수 있다. 본 실시의 형태에서는, 온 듀티를 변화시킨 후에 스위칭 주파수를 저하시키기 때문에, 스위칭 손실을 저감할 수 있고, 고효율의 직류 전원 장치를 제공할 수 있다.
정상 상태에서의 스위칭 주파수는 1㎑ 이하가 바람직하다. 그렇지만, 스위칭 소자로서 와이드 밴드 갭 반도체를 사용한 경우, 스위칭 주파수가 1㎑ 이하가 아니더라도, 본 실시의 형태의 효과는 잃어버리지 않는다.
또한, 전파 정류 모드로부터 승압 모드(b) 또는 승압 모드(c)로 이행하는 경우에도, 마찬가지로 온 듀티를 변화시킨 후에 스위칭 주파수를 저하시킴으로써 돌입 전류를 억제할 수 있다.
이상으로부터, 본 실시의 형태의 직류 전원 장치는, 저속 스위칭에 의한 저손실 스위칭을 유지하면서, 전원 전압의 2배의 직류 전압까지 승압할 수 있고, 또한, 스위칭 소자의 동작을 시작하는 기동시의 돌입 전류를 억제할 수 있다.
다음에, 본 실시의 형태의 직류 전원 장치의 변형례에 관해 설명한다. 도 10은, 도 1에 도시한 직류 전원 장치(100)의 변형례인 직류 전원 장치(100a)의 구성례를 도시하는 도면이다. 도 1과 같은 기능을 갖는 구성 요소에는 도 1과 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다. 도 1에 도시한 직류 전원 장치(100)에는 교류 전원(1)으로부터 3상 교류가 입력되지만, 도 10에 도시하는 직류 전원 장치(100a)에는, 직류 전원(50)으로부터 직류 전압이 입력된다. 직류 전원 장치(100a)는, 도 1의 직류 전원 장치(100)와 마찬가지로, 리액터(3), 제1의 콘덴서(6a), 제2의 콘덴서(6b), 전환부(7), 제어부(8) 및 직류 전압 검출부(10)를 구비한다. 또한, 직류 전원 장치(100a)는, 직류 전원(50)의 전력을 축적하는 콘덴서(51)와, 직류 전원(50)으로부터 공급되는 직류 전력의 직류 전압을 검출하는 전원 전압 검출기(52)를 구비한다.
직류 전원(50)는, 태양광 발전용의 PV(Photo Voltaic) 패널 또는 축전지, 전기 자동차 또는 플러그 인 하이브리드 자동차에 탑재된 축전지 등이고, 또한, 장래, 직류로의 송전 및 배전이 실현된 경우의 계통 전원이라도 좋다.
도 1에서는, 3상 교류가 입력되는 예를 나타냈지만, 입력되는 전력은 3상 교류가 아니더라도 좋고, 도 10에 도시하는 바와 같이 직류 전원(50)으로부터 직류 전압이 입력되는 경우라도, 도 1의 직류 전원 장치(100)와 마찬가지로, 돌입 전류를 억제할 수 있다. 도 1의 정류기(2)의 출력측은 직류 전압이 되어 있고, 도 1의 정류기(2)의 출력측은, 도 10의 직류 전원(50)으로부터의 입력과 동등하다. 따라서 상술한 도 1의 구성례에서의 제어부(8) 및 전환부(7)에 의한 기동시의 돌입 전류 억제 제어는 도 10의 직류 전원 장치(100a)에서도 적용할 수 있음은 말할 필요도 없다.
도 11은, 다른 변형례인 직류 전원 장치(100b)의 구성례를 도시하는 도면이다. 도 11에 도시한 직류 전원 장치(100b)는, 정류 회로(2)와, 리액터(3)와, 제1의 스위칭 소자(4c) 및 제2의 스위칭 소자(4d)와 역류 방지 소자(5c, 5d)를 갖는 전환부(7a)와, 제1의 스위칭 소자(4c)에 직렬로 접속된 제1의 콘덴서(6d), 제2의 스위칭 소자(4d)에 직렬로 접속된 제2의 콘덴서(6c)와, 전환부(7a)를 제어하는 제어부(8a)와, 전원 전압 검출부(9), 직류 전압 검출부(10)와, 전환부(7a)와 병렬로 접속되고, 전환부(7a)로부터의 출력을 충전하여 출력 전압을 안정화시키는 콘덴서(53)를 구비한다.
제1의 콘덴서(6c) 및 제2의 콘덴서(6d)의 용량은, 동일하다. 또한, 제1의 스위칭 소자(4c) 및 제2의 스위칭 소자(4d)로서는, 제1의 스위칭 소자(4a) 및 제2의 스위칭 소자(4b)와 마찬가지로, 파워 트랜지스터, 파워 MOSFET, IGBT 등의 반도체 소자를 사용할 수 있다.
직류 전원 장치(100b)의 동작에 관해 설명한다. 제2의 스위칭 소자(4d)를 오프로 하고 제1의 스위칭 소자(4c)를 온으로 하면 제1의 콘덴서(6d)가 충전되고, 제1의 스위칭 소자(4c)를 오프로 하고 제2의 스위칭 소자(4d)를 온으로 하면 제2의 콘덴서(6c)가 충전된다. 따라서 제1의 스위칭 소자(4c)와 제2의 스위칭 소자(4d)를 교대로 온 함에 의해, 제1의 콘덴서(6d) 및 제2의 콘덴서(6c)를 충전할 수 있다. 제어부(8a)는, 전원 전압, 즉 직류 전원(50)으로부터 공급되는 직류 전압의 피크 전압이 되는 위상 각도 부근에서 제1의 스위칭 소자(4c) 또는 제2의 스위칭 소자(4d)를 온함으로써, 제1의 콘덴서(6d), 제2의 콘덴서(6c)의 충전을 행한다. 또한, 이 때, 제2의 역류 방지 소자(5d)에 의해 콘덴서(53)로부터의 역류를 방지할 수 있다. 전원 전압이 피크 전압이 되는 위상 각도 부근에서 충전함에 의해, 직류 전원(50)의 피크 전압을 V1로 하면, 제1의 스위칭 소자(4c) 및 제2의 스위칭 소자(4d)를 온으로 함에 의해, 도 4의 전파 정류와 마찬가지 상태가 된다.
또한, 제1의 스위칭 소자(4c) 및 제2의 스위칭 소자(4d)를 오프로 하면, 제1의 콘덴서(6d) 및 제2의 콘덴서(6c)로부터 전하가 방전된다. 또한, 제1의 스위칭 소자(4c) 및 제2의 스위칭 소자(4d)를 오프로 하면, 역류 방지 소자(5c)를 통하고, 제1의 콘덴서(6d)와 제2의 콘덴서(6c)는 직렬 접속된다. 그 결과, 콘덴서(53)에는, 제1의 콘덴서(6d)의 전압과 제2의 콘덴서(6c)의 전압이 가산된 전압, 도 4의 배전압 정류(V2)와 마찬가지의 전압이 인가된다.
전하는 높은 전위로부터 낮은 전위에 이동하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 그 때문에, 직류 전원 장치(100b)에서는, 다이오드(5d)에 의해 역류를 방지하고 있다. 또한, 제1의 스위칭 소자(4c) 및 제2의 스위칭 소자(4d)를 동시에 온으로 하면 단락 상태, 도 2의 D의 상태와 같은 상태를 실현할 수 있다.
도 1에서는 스위칭 소자를 직렬로 접속한 구성을 나타냈지만, 도 11에 도시하는 바와 같이, 스위칭 소자와 콘덴서가 직렬 접속된 것을 병렬로 접속하는 것, 환언하면, 스위칭 소자를 병렬 접속한 구성에서도, 도 1의 구성과 같은 동작을 행할 수가 있다. 또한, 도 11에 도시한 직류 전원 장치(100b)에서도, 제1의 스위칭 소자(4c) 및 제2의 스위칭 소자(4d)를 오프로 한 모드를 제1의 모드라고 하면, 제2의 스위칭 소자(4d)를 온으로 하고 제1의 스위칭 소자(4c)를 오프로 한 상태와 제2의 스위칭 소자(4d)를 오프로 하고 제1의 스위칭 소자(4c)를 온으로 한 상태와 교대로 반복하는 제2의 모드의 쪽이, 온 듀티가 길다. 따라서 제어부(8a)가, 온 듀티가 길어지는 모드로 이행하는 경우에, 온 듀티를 변화시킨 후에 스위칭 주파수를 저하시키는 제어를 행함에 의해, 도 1의 구성례의 경우와 마찬가지로, 상술한 본 실시의 형태의 효과를 얻을 수 있다.
실시의 형태 2.
도 12는, 본 발명의 실시의 형태 2의 전동기 구동 장치의 구성례를 도시하는 회로 블록도이다. 도 12에서는 도 1에 도시하는 회로 구성과 같은 동작을 하는 구성 요소는 실시의 형태 1과 동일 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다. 도 12에 도시하는 전동기 구동 장치는, 실시의 형태 1의 직류 전원 장치(100)를 구비한다. 도 1의 부하(11)는, 도 12의 인버터(30) 및 전동기(31)에 대응한다. 인버터(30)는, 제1의 콘덴서(6a)와 제2의 콘덴서(6b)로 구성된 직렬 회로의 양단에 접속된다. 인버터(30)에는 직류 전압이 입력된다.
본 실시의 형태의 전동기 구동 장치는, 실시의 형태 1의 직류 전원 장치(100)에 더하여, 전류 검출기(32)(32a, 32b) 및 구동 제어부(33)를 구비한다. 전류 검출기(32)는, 전동기(31)에 흐르는 전류를 검출한다. 구동 제어부(33)는, 전류 검출기(32)에 의해 검출된 전류와 직류 전압 검출부(10)에 의해 검출된 직류 전압에 의거하여 인버터(30)를 제어한다.
전동기(31)는, 인버터(30)에 의해 구동 제어된다. 따라서 인버터(30)에 입력되는 직류 전압에 의해, 전동기(31)의 구동 동작 범위가 변화한다. 특히 전동기(31)가, 회전자에 영구자석을 사용한 전동기인 경우, 이 직류 전류는 회전자에 사용되는 영구자석의 자석 특성에도 영향을 미친다.
영구자석으로서, 예를 들면, 자력이 강한 희토류 자석을 사용한 영구자석 전동기가 적용되어 있다. 희토류 자석은 자력이 강하기 때문에 적은 전류로 토오크가 발생한다. 이 때문에, 희토류 자석은, 에너지 절약이 요구되는 기기에서 사용된 전동기(31)에 적용된다. 그렇지만, 희토류 자석의 재료는 희토류 원소라고 불리는 희소 금속이기 때문에, 입수가 곤란하다. 희토류 자석을 사용하지 않고, 희토류 자석보다 자력이 약한 페라이트 등의 자석을 사용한 영구자석 전동기에서는, 동일한 전류이라면 희토류 자석을 사용한 경우에 비하여 출력 토오크가 작아진다. 이 때문에, 자력이 약한 페라이트 등의 자석을 사용한 영구자석 전동기에서는, 자석 자력의 저하분만큼 전류를 증가시켜서 토오크를 보충하든지, 또는 출력 토오크는 전류×코일의 권수에 비례하기 때문에, 권수를 증가하여 전류를 증가시키지 않고서 출력 토오크를 보충한다. 전류를 증가시키면, 전동기(31)의 동손(銅損)이나 인버터(30)에서의 도통 손실이 증가한다.
손실이 증가하는 것을 피하기 위해, 전류를 증가시키지 않고서, 권수를 증가시킨 경우, 전동기(31)의 회전수에 응한 유기 전압이 증가한다. 인버터(30)는 유기 전압보다도 높은 직류 전압을 필요로 하기 때문에, 권수를 증가시키는 경우, 직류 전압을 상승시킬 필요가 있다.
그래서, 본 실시의 형태에서는, 전동기 구동 장치에 있어서, 전동기(31)를 구동한 인버터(30)에 전력을 공급하는 전력 변환 장치로서 실시의 형태 1에서 기술한 직류 전원 장치(100)를 사용한다. 이에 의해, 인버터(30)에, 전파 정류 상태, 배전압 정류 상태 등의 복수종류의 직류 전압을 공급할 수 있다. 이 때문에, 전동기(31)로서 희토류 자석을 사용하지 않고 권수를 증가시킨 전동기를 사용하는 경우에, 전동기(31)에 적합한 직류 전압을 공급할 수 있다. 따라서 희토류 자석을 사용하지 않는 전동기(31)의 손실을 증가시키지 않고서 전동기(31)를 구동할 수 있다.
또한, 실시의 형태 1의 직류 전원 장치(100)를 사용함에 의해, 전동기(31)의 동작 상태(부하량)에 응하여, 전동기(31)에 적절한 전압이 인가되기 때문에, 효율이 좋은 구동 동작을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 구동 제어부(33)가, 전류 검출기(32)에 의해 검출된 전류에 의거하여 전동기(31)의 동작 상태를 파악하고, 동작 상태에 의거하여 제어부(8)에 대해 전압을 지시한다. 제어부(8)는, 이 지시된 전압이 되도록 전환부(7)의 모드(전파 정류 모드, 승압 모드(a), 승압 모드(b), 승압 모드(c))를 선택하고, 선택한 모드로 전환부(7)를 동작시킨다.
특히, 페라이트 자석 등의 자력이 희토류 자석과 비교하여 작은 자석을 사용한 전동기(31)에서, 동작 상태에 응하여 적절한 전압이 인가됨에 의해 손실의 증가를 억제하여 효율이 좋은 구동 동작을 실현할 수 있다. 따라서, 직류 전원 장치(100)는, 페라이트 자석 등의 영구자석 전동기를 구동하는 인버터용 직류 전원 장치로서 알맞다.
또한, 슈퍼정션 구조의 MOSFET라고 칭하여지는 MOSFET를, 본 실시의 형태의 직류 전원 장치를 구성하는 소자(제1의 스위칭 소자(4a), 제2의 스위칭 소자(4b), 제1의 역류 방지 소자(5a), 제2의 역류 방지 소자(5b), 정류 회로(2)를 구성하는 정류 소자), 인버터(30)의 스위칭 소자 중의 하나 이상에 사용함으로써, 더한층의 저손실화를 실현할 수 있고, 고효율의 직류 전원 장치를 제공할 수 있다. 또한, 슈퍼정션 구조란, 통상의 MOSFET보다도 깊은 P층을 갖는 구조이고, 깊은 P층이 n층과 폭넓게 접함으로써 저온 저항이면서 높은 전압 내력을 갖는 것이 알려져 있다.
또한, 본 실시의 형태의 직류 전원 장치를 구성하는 소자, 인버터(30)의 스위칭 소자 중 하나 이상을, GaN(질화갈륨)이나 SiC(실리콘카바이드), 다이아몬드 등의 와이드 밴드 갭 반도체로 구성하여도 더한층의 저손실의 직류 전원 장치를 제공할 수 있음은 말할 것도 없다. 또한, 와이드 밴드 갭 반도체를 사용함으로써 내전압성이 높고, 허용 전류 밀도도 높아지기 때문에, MOSFET의 소형화가 가능하고, 이들의 소자를 조립한 반도체 모듈의 소형화가 가능해진다. 내열성도 높기 때문에, 히트 싱크의 방열 핀의 소형화도 가능해진다. 또한 와이드 밴드 갭 반도체는 종래 실리콘(Si) 반도체보다 내압이 높고, 고전압화에 우위로 작용하기 때문에, 저손실로 전압이 높은 직류 전원 장치 또는 인버터(30)를 구성함으로써 와이드 밴드 갭 반도체의 특성을 더욱 인출할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에서는, 실시의 형태 1의 직류 전원 장치(100)를 전동기 구동 장치에 적용한 예를 나타냈다. 본 실시의 형태의 전동기 구동 장치에서는, 전동기(31)를 구동 제어하는 인버터(30)에 공급하는 전압을 전동기(31)의 구성(영구자석의 종류, 권수 등)이나 동작 상태에 응하여 적절하게 제어할 수 있다. 이에 의해, 페라이트 자석 등의 자력이 희토류 자석과 비교하여 작은 자석을 사용한 전동기(31)를 구동 제어하는 경우에도, 손실을 억제하여 효율이 좋은 구동 동작을 실현할 수 있다. 또한, 실시의 형태 1에서 기술한 바와 같이, 돌입 전류를 억제할 수 있다.
실시의 형태 3.
도 13은, 본 발명의 실시의 형태 3의 공기 조화기의 구성례를 도시하는 회로 블록도이다. 본 실시의 형태의 공기 조화기는, 실시의 형태 2에서 기술한 전동기 구동 장치를 구비한다. 본 실시의 형태의 공기 조화기는, 실시의 형태 2의 전동기(31)를 내장한 압축기(41), 4방밸브(42), 실외 열교환기(43), 팽창밸브(44), 실내 열교환기(45)가 냉매 배관(46)을 통하여 부착된 냉동 사이클을 가지며, 세퍼레이트형 공기 조화기를 구성하고 있다.
압축기(41) 내부에는 냉매를 압축하는 압축 기구(47)과 이것을 동작시키는 전동기(31)가 마련되고, 압축기(41)로부터 열교환기(43와 45) 사이를 냉매가 순환함으로써 냉난방 등을 행하는 냉동 사이클이 구성되어 있다. 도 13에 도시한 회로 블록은, 공기 조화기만 없고, 냉장고, 냉동고 등의 냉동 사이클을 구비하는 기기에 적용 가능하다.
냉동 사이클에 의해, 냉방이나 난방을 행하는 공기 조화기에서는, 실내 온도가 사용자가 설정한 설정 온도까지 근접하면 안정 상태가 되어, 압축기(41)에 탑재된 전동기(31)를 저속으로 회전시키도록 인버터(30)가 동작한다. 따라서, 공기 조화기에서는 저속 회전이 장시간 계속되기 때문에, 저속 운전시의 효율 개선이 에너지 절약에 크게 기여한다. 이 때문에, 전동기(31)로서, 전류가 적어지도록 희토류 자석 또는 권수를 증가시킨 자력이 약한 영구자석을 사용한 전동기를 사용하면 에너지 절약에 기여하는 것으로 된다.
본 실시의 형태의 공기 조화기는, 실시의 형태 2에서 기술한 바와 같이 희소 금속인 희토류 자석을 사용하지 않고도, 권수를 증가시킨 자력이 약한 영구자석을 사용한 전동기(31)를 효율 좋게 구동 제어할 수 있다. 이 때문에, 권수를 증가시킨 자력이 약한 영구자석을 사용한 전동기(31)를 사용한 경우에도, 에너지 절약을 실현할 수 있다.
특히, 냉장고와 같은 24시간 항상 운전하는 기기에 실시의 형태 2의 전동기 구동 장치를 적용하면, 저속 회전에서의 저전류 상태로의 운전이 길기 때문에, 권수를 증가시킨 페라이트 자석 등을 적용한 전동기(31)에 의해, 저비용으로 에너지 절약화를 실현할 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
이상과 같이, 본 발명에 관한 직류 전원 장치는, 직류로 전력 소비를 행하는 부하용의 전원 장치에 이용 가능하다. 특히, 직류 전원 장치를 필요로 하는 인버터의 전원 장치로서 이용할 수 있고, 영구자석 전동기를 구동한 인버터에 적용함에 의한 에너지 절약의 실현 외에, 희소 금속인 희토류 자석을 사용하는 일 없이 염가로 에너지 절약성이 높은 전동기 구동 장치를 구성할 수 있기 때문에, 공기 조화기나 냉동기, 세탁 건조기 외에, 냉장고, 제습기, 히트 펌프식 급탕기, 쇼케이스, 청소기 등 가전 제품 전반에 적용 가능하고, 팬 모터나 환기 팬, 손 건조기, 유도가열 전자 조리기 등에의 적용도 가능하다.
1 : 교류 전원 2 : 정류 회로
3 : 리액터 4a, 4c : 제1의 스위칭 소자
4b, 4d : 제2의 스위칭 소자 5a : 제1의 역류 방지 소자
5b : 제2의 역류 방지 소자 5c, 5d : 역류 방지 소자
6a, 6d : 제1의 콘덴서 6b, 6c : 제2의 콘덴서
7, 7a : 전환부 8, 8a : 제어부
9 : 전원 전압 검출부 10 : 직류 전압 검출부
11 : 부하 30 : 인버터
31 : 전동기 32 : 전류 검출기
33 : 구동 제어부 41 : 압축기
42 : 4방밸브 43 : 실외 열교환기
44 : 팽창밸브 45 : 실내 열교환기
46 : 냉매 배관 47 : 압축 기구
50 : 직류 전원 51, 53 : 콘덴서
52 : 전원 전압 검출기 100, 100a, 100b : 직류 전원 장치

Claims (15)

  1. 제1의 스위칭 소자 및 제2의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 제1의 스위칭 소자 및 상기 제2의 스위칭 소자의 온 듀티가 제1의 값인 제1의 모드와, 상기 제1의 스위칭 소자 및 상기 제2의 스위칭 소자의 온 듀티가 상기 제1의 값보다 큰 제2의 값인 제2의 모드를 갖는 전환부와,
    상기 전환부를 상기 제1의 모드로부터 상기 제2의 모드로 천이시키는 경우, 온 듀티가 상기 제2의 값으로 될 때까지의 시간이 일정 시간 이상이 되도록 상기 제1의 스위칭 소자 및 상기 제2의 스위칭 소자를 제어하고, 온 듀티가 상기 제2의 값으로 된 후, 상기 제1의 스위칭 소자 및 상기 제2의 스위칭 소자의 동작 주기를 연장하도록 제어하는 전환 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    제1의 콘덴서와 제2의 콘덴서로 구성되는 전하 축적부를 구비하고,
    상기 전환부는, 상기 전하 축적부로부터의 전하의 역류를 억제하는 역류 방지 소자를 구비하고,
    상기 제1의 스위칭 소자와 상기 제2의 스위칭 소자의 중점과, 상기 제1의 콘덴서와 상기 제2의 콘덴서의 중점이 접속된 것을 특징으로 하는 직류 전원 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    제1의 콘덴서와 제2의 콘덴서로 구성되는 전하 축적부를 구비하고,
    상기 전환부는, 상기 전하 축적부로부터의 전하의 역류를 억제하는 역류 방지 소자를 구비하고,
    상기 제1의 스위칭 소자와 상기 제2의 콘덴서의 중점과, 상기 제1의 콘덴서와 상기 제2의 스위칭 소자의 중점이 다이오드를 통하여 접속된 것을 특징으로 하는 직류 전원 장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 역류 방지 소자는 와이드 밴드 갭 반도체에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직류 전원 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 와이드 밴드 갭 반도체는, 탄화규소, 질화갈륨계 재료 또는 다이아몬드인 것을 특징으로 하는 직류 전원 장치.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 값을 0%로 하고, 상기 제2의 값을 50%로 하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 스위칭 소자 및 상기 제2의 스위칭 소자 중의 적어도 하나는 와이드 밴드 갭 반도체에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직류 전원 장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    교류 전원에 접속되는 정류 회로를 구비하고,
    상기 정류 회로를 구성하는 정류 소자는 와이드 밴드 갭 반도체에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직류 전원 장치.
  9. 전동기를 구동하는 전동기 구동 장치로서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 직류 전원 장치와,
    상기 직류 전원 장치로부터 공급되는 직류 전류를 이용하여 상기 전동기를 제어하는 인버터와,
    상기 전동기에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부와,
    상기 전류 검출부에 의해 검출된 전류에 의거하여 상기 인버터를 제어하는 구동 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 구동 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 구동 제어부는, 상기 전동기의 부하량에 의거하여 상기 인버터에 공급되는 직류 전류의 전압을 결정하고, 결정한 상기 전압을 상기 직류 전원 장치에 지시하고,
    상기 직류 전원 장치는, 상기 구동 제어부로부터의 지시에 의거하여 상기 인버터에 공급되는 직류 전류의 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 전동기 구동 장치.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 전동기는 희토류 원소 이외로 구성되는 영구자석을 갖는 것을 특징으로 하는 전동기 구동 장치.
  12. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인버터를 구성하는 스위칭 소자는 와이드 밴드 갭 반도체에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 구동 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 와이드 밴드 갭 반도체는, 탄화규소, 질화갈륨계 재료 또는 다이아몬드인 것을 특징으로 하는 전동기 구동 장치.
  14. 제 9항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 전동기 구동 장치와,
    상기 전동기 구동 장치에 의해 구동되는 전동기를 갖는 압축기를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  15. 제 9항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 전동기 구동 장치와,
    상기 전동기 구동 장치에 의해 구동되는 전동기를 갖는 압축기를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
KR1020167012406A 2013-10-18 2014-10-15 직류 전원 장치, 전동기 구동 장치, 공기 조화기 및 냉장고 Expired - Fee Related KR101850226B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/078311 WO2015056341A1 (ja) 2013-10-18 2013-10-18 直流電源装置、電動機駆動装置、空気調和機および冷蔵庫
JPPCT/JP2013/078311 2013-10-18
PCT/JP2014/077468 WO2015056721A1 (ja) 2013-10-18 2014-10-15 直流電源装置、電動機駆動装置、空気調和機および冷蔵庫

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160065977A true KR20160065977A (ko) 2016-06-09
KR101850226B1 KR101850226B1 (ko) 2018-04-18

Family

ID=52827813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167012406A Expired - Fee Related KR101850226B1 (ko) 2013-10-18 2014-10-15 직류 전원 장치, 전동기 구동 장치, 공기 조화기 및 냉장고

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10113784B2 (ko)
EP (1) EP3059843B1 (ko)
JP (1) JP6132930B2 (ko)
KR (1) KR101850226B1 (ko)
CN (1) CN105612684B (ko)
BR (1) BR112016008153B1 (ko)
WO (2) WO2015056341A1 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5937619B2 (ja) * 2011-12-14 2016-06-22 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置ならびに、それを備えた空気調和機、ヒートポンプ給湯機、冷蔵庫、および冷凍機
MX361850B (es) * 2015-06-23 2018-12-18 Nissan Motor Inversor con capacidad de carga.
CN107925375B (zh) 2015-10-19 2020-10-13 三菱电机株式会社 空气调节机
JP6393287B2 (ja) * 2016-01-27 2018-09-19 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和機の室外機
JP6789654B2 (ja) * 2016-04-04 2020-11-25 東芝キヤリア株式会社 電源装置
EP3523874B1 (en) * 2016-10-05 2025-07-09 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Variable speed drive for a hvac&r system
US10648711B2 (en) * 2016-10-17 2020-05-12 SolarXWorks, LLC DC refrigeration system controls
US10731907B2 (en) * 2017-06-12 2020-08-04 Lennox Industries, Inc. Controlling systems with motor drives using pulse width modulation
JP7014598B2 (ja) * 2017-12-28 2022-02-01 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 インバータ装置、昇圧回路制御方法及びプログラム
JP6967448B2 (ja) * 2017-12-28 2021-11-17 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 三相昇圧整流ユニット、インバータ装置、空気調和機、三相昇圧整流ユニットの制御方法及びプログラム
JP7014597B2 (ja) * 2017-12-28 2022-02-01 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 インバータ装置、昇圧回路制御方法及びプログラム
CN111682368B (zh) 2020-06-19 2021-08-03 东莞立讯技术有限公司 背板连接器
US11554633B2 (en) * 2020-08-20 2023-01-17 Thermo King Llc Closed loop feedback control and diagnostics of a transport climate control system
US12525894B2 (en) * 2021-03-01 2026-01-13 Mitsubishi Electric Corporation AC/DC converter, electric motor drive device and refrigeration cycle device
US20230146546A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Motor Drive Control Including Varying DC Bus Voltages, Converter and Inverter Switching Frequencies, And Motor Speed For Thermal Mitigation
CN115542769B (zh) * 2022-09-22 2025-04-01 重庆大学 一种电动汽车电源系统异常冲击仿真器及其控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06253540A (ja) 1993-02-26 1994-09-09 Toshiba Corp 多相入力用直流電源回路
JP2000278955A (ja) 1999-01-19 2000-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置及びこの電源装置を用いた空気調和機
JP2007288968A (ja) 2006-04-19 2007-11-01 Fuji Electric Holdings Co Ltd 整流回路のコンデンサ充電装置
JP2008012586A (ja) 2006-07-10 2008-01-24 Daihen Corp アーク加工用電源装置
JP2009050109A (ja) 2007-08-21 2009-03-05 Daihen Corp 電源装置及びアーク加工用電源装置
JP2010213473A (ja) 2009-03-11 2010-09-24 Daikin Ind Ltd 電源回路の初期充電方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06121528A (ja) 1992-10-05 1994-04-28 Toyota Autom Loom Works Ltd 共振形ｄｃ−ｄｃコンバータ
GB9314262D0 (en) * 1993-07-09 1993-08-18 Sgs Thomson Microelectronics A multistandard ac/dc converter embodying mains voltage detection
JP3180522B2 (ja) * 1993-08-11 2001-06-25 サンケン電気株式会社 直流電源装置
US5627455A (en) * 1994-11-22 1997-05-06 Lucent Technologies Inc. Boost topology with two outputs for power factor correction application
US6031739A (en) * 1998-08-12 2000-02-29 Lucent Technologies Inc. Two-stage, three-phase split boost converter with reduced total harmonic distortion
CN1183654C (zh) * 1999-01-19 2005-01-05 松下电器产业株式会社 电源装置及使用了该电源的空调机
US6556462B1 (en) * 2002-06-28 2003-04-29 General Electric Company High power factor converter with a boost circuit having continuous/discontinuous modes
ITPD20030027A1 (it) * 2003-02-14 2004-08-15 Selco Srl Generatore per saldatrice ad arco ad elevato fattore di potenza
KR100654487B1 (ko) * 2003-09-09 2006-12-05 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 컨버터 회로, 모터 구동 장치, 압축기, 공기 조화기,냉장고, 전기 세탁기, 송풍기, 전기 청소기 및 히트펌프급탕기
KR100695766B1 (ko) 2004-04-28 2007-03-15 엘에스산전 주식회사 인버터 제어장치
US7362191B2 (en) * 2004-04-29 2008-04-22 Linear Technology Corporation Methods and circuits for frequency modulation that reduce the spectral noise of switching regulators
KR100662434B1 (ko) * 2005-11-17 2007-01-02 엘지전자 주식회사 세탁기의 구동 장치 및 이를 구비한 세탁기
JP5070937B2 (ja) 2007-05-25 2012-11-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 昇圧チョッパ回路、降圧チョッパ回路及びそれを用いたｄｃ−ｄｃコンバータ回路
WO2009028053A1 (ja) * 2007-08-29 2009-03-05 Mitsubishi Electric Corporation 交流直流変換装置及びその装置を用いた圧縮機駆動装置並びに空気調和機
US8823303B2 (en) * 2008-12-01 2014-09-02 Mitsubishi Electric Corporation Alternating-current direct-current converter and electric motor driver
KR100991923B1 (ko) * 2009-04-17 2010-11-04 경성대학교 산학협력단 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동장치를 위한 패시브 컨버터
KR20110031551A (ko) * 2009-09-21 2011-03-29 경성대학교 산학협력단 단상 에스알엠 구동을 위한 능동 부스트 전력 컨버터
JP5633442B2 (ja) * 2011-03-18 2014-12-03 三菱電機株式会社 インバータ制御装置及び冷凍空調装置
TWM418490U (en) * 2011-08-11 2011-12-11 Richtek Technology Corp Switching regulator and control circuit thereof
JP2015006012A (ja) * 2011-10-19 2015-01-08 パナソニック株式会社 昇降圧型整流回路システム
JP5699912B2 (ja) * 2011-11-21 2015-04-15 トヨタ自動車株式会社 電気自動車用のインバータ
JP6089529B2 (ja) * 2012-09-20 2017-03-08 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
JP6038314B2 (ja) 2013-06-25 2016-12-07 三菱電機株式会社 直流電源装置、およびそれを備えた冷凍サイクル適用機器
WO2015033437A1 (ja) 2013-09-06 2015-03-12 三菱電機株式会社 直流電源装置、およびそれを備えた冷凍サイクル適用機器
US9816737B2 (en) 2013-10-29 2017-11-14 Mitsubishi Electric Corporation DC power-supply device and refrigeration cycle device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06253540A (ja) 1993-02-26 1994-09-09 Toshiba Corp 多相入力用直流電源回路
JP2000278955A (ja) 1999-01-19 2000-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置及びこの電源装置を用いた空気調和機
JP2007288968A (ja) 2006-04-19 2007-11-01 Fuji Electric Holdings Co Ltd 整流回路のコンデンサ充電装置
JP2008012586A (ja) 2006-07-10 2008-01-24 Daihen Corp アーク加工用電源装置
JP2009050109A (ja) 2007-08-21 2009-03-05 Daihen Corp 電源装置及びアーク加工用電源装置
JP2010213473A (ja) 2009-03-11 2010-09-24 Daikin Ind Ltd 電源回路の初期充電方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101850226B1 (ko) 2018-04-18
BR112016008153A2 (ko) 2017-08-01
EP3059843A4 (en) 2017-06-07
WO2015056721A1 (ja) 2015-04-23
US20160245571A1 (en) 2016-08-25
BR112016008153B1 (pt) 2022-01-04
CN105612684A (zh) 2016-05-25
US10113784B2 (en) 2018-10-30
EP3059843A1 (en) 2016-08-24
JP6132930B2 (ja) 2017-05-24
WO2015056341A1 (ja) 2015-04-23
CN105612684B (zh) 2018-11-30
EP3059843B1 (en) 2020-11-25
JPWO2015056721A1 (ja) 2017-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101850226B1 (ko) 직류 전원 장치, 전동기 구동 장치, 공기 조화기 및 냉장고
JP6129331B2 (ja) 直流電源装置、電動機駆動装置、空気調和機および冷蔵庫
JP5674959B2 (ja) 直流電源装置および電動機駆動装置
KR101811153B1 (ko) 직류 전원 장치 및 냉동 사이클 기기
JP6336031B2 (ja) 直流電源装置および、それを備えた電動機駆動装置、ならびに、それを備えた冷凍サイクル適用機器
US9225258B2 (en) Backflow preventing means, power converting device, and refrigerating and air-conditioning apparatus
CN203775056U (zh) 电力变换装置以及冷冻空气调节装置
CN105765840A (zh) 直流电源装置和具有该直流电源装置的制冷循环应用设备
CN106464188A (zh) 电力变换装置以及具备该电力变换装置的空调装置
CN109155601B (zh) 电机驱动装置和具有使用该电机驱动装置的压缩机的电设备
JP6522228B2 (ja) 直流電源装置および冷凍サイクル適用機器
JP6207607B2 (ja) 電力変換装置及び冷凍空気調和装置
JP6518506B2 (ja) 電源装置、並びにそれを用いる空気調和機
JP5916830B2 (ja) 直流電源装置および電動機駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PA0105 International application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A15-nap-PA0105

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

R15-X000 Change to inventor requested

St.27 status event code: A-3-3-R10-R15-oth-X000

R16-X000 Change to inventor recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R16-oth-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U12-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20250413

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

H13 Ip right lapsed

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: N-4-6-H10-H13-OTH-PC1903 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE); TERMINATION CATEGORY : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Effective date: 20250413

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20250413