[发明专利]电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用逆变器(inverter)的电力变换装置。

背景技术

使用图5对日本专利特开2006-180700号公报中记载的现有的功率因数校正型电力变换装置进行说明。

现有的电力变换装置500包括：一端与单相的交流电源501的一个输出端连接的电抗器(reactor)502，和通过该电抗器502将交流电源501短路的短路电路503。而且，电力变换装置500还包括通过输入电流检测电路504连接在电抗器502未与交流电源501连接的一侧的另一端和交流电源501未与电抗器502连接的一侧的另一端之间的整流电路505。而且，电力变换装置500还包括：与整流电路505的直流输出的两端串联连接的平滑电容器506、和对交流电源501的过零(zero-cross)进行检测的过零检测电路507。而且，电力变换装置500还包括将从过零检测电路507输出的过零信号508作为基准时刻，输出使短路电路503动作的短路脉冲信号509的控制电路510。而且，电力变换装置500还包括检测平滑电容器506的两端的电压Vd并向控制电路510输出直流电压值511的直流电压检测电路512。输入电流检测电路504对从交流电源501输入的输入电流Is进行检测，并将输入电流值513输出到控制电路510。此外，在图5中，结合电机驱动部516进行表示，该电机驱动部516具备与电力变换装置500的直流输出连接的逆变器电路514和内置有电动机的压缩机515。

过零检测电路507输入交流电源501两端的交流电源电压517，在交流电源501的交流电压通过过零点，极性改变的时刻，输出作为下降信号或上升信号的过零信号508，并输向控制电路510。

控制电路510将输入的过零信号508的上升或下降作为基准时刻，设定作为从该基准时刻开始直至短路电路503开始短路动作为止的期间的延迟时间T1、和作为短路期间的动作时间T2，将短路脉冲信号509输向短路电路503。延迟时间T1和动作时间T2事先存储在控制电路510中，或在控制电路510中通过计算而求得。

短路电路503由电力半导体开关元件构成，根据短路脉冲信号509通过电抗器502将交流电源501短路。通过该短路动作和断开动作，校正交流电源501的功率因数。

该现有的电力变换装置500通过电抗器502在电源半周期进行一次或几次将交流电源501短路的动作，扩大电源电流的通电角，校正电源的功率因数，并且将交流电力变换为直流电力。

延迟时间T1和动作时间T2按照以下方式被控制：输入电流检测电路504检测输入电流Is，利用在某规定的区间内延迟时间T1和动作时间T2的和相等的关系，使得直流电压Vd为一定。此外，根据输入电流Is，分别使用函数对延迟时间T1和动作时间T2独立地进行控制。

然而，在现有的电力变换装置500中，在延迟时间T1和动作时间T2的决定中使用交流电源501的输入电流Is，有必要检测输入电流Is，受到交流电源501的变动的影响。

发明内容

本发明通过平滑电容器105的直流电压和逆变器电路的输出电流运算求出逆变器输出电力，并决定延迟时间T1和动作时间T2，由此不进行交流电源的输入电源的检测而进行电力变换装置的控制。因而不受交流电源501的变动的影响。

本发明的电力变换装置包括：一端连接交流电源的电抗器电路；与电抗器电路的另一端连接的交流电源短路电路；与交流电源短路电路并联连接的整流电路；与整流电路的输出端并联连接的平滑电容器电路；对交流电源的过零进行检测的过零检测电路；对平滑电容器电路的电压进行检测的电压检测电路；输入端与整流电路的输出端连接的逆变器电路；对交流电源短路电路和逆变器电路进行控制的控制电路；和对在与逆变器电路的输出端连接的逆变器负载中流动的电流进行检测的逆变器输出电流检测电路，其中，控制电路使用作为过零检测电路的输出的过零信号、电压检测电路的输出、和逆变器输出电流检测电路的输出，对从使用过零检测电路检测的交流电源的过零开始直至交流电源短路电路开始短路动作为止的延迟时间T1、和作为交流电源短路电路的短路动作期间的动作时间T2进行控制。

通过这样的结构，本发明不对交流电源的输入电流进行检测，就能够决定延迟时间T1和动作时间T2。

此外，本发明的电力变换装置，其控制电路根据由电压检测电路的直流电压输出、逆变器输出电流检测电路的逆变器输出电流输出、和控制电路输出的逆变器驱动输出而算出的逆变器输出电力的函数，对延迟时间T1加以控制。