[发明专利]整流电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种整流电路装置，其适用于，对家庭等单相交流电源进行整流形成大致直流的电源，利用所形成的直流电源来驱动直流负载的装置；和利用逆变电路将所得到的直流再次转换成任意频率的交流，以可变速度驱动电动机的装置，例如利用压缩机来压缩制冷剂构成热泵，从而进行供冷、供暖或者食品等的冷冻的装置。涉及一种高效的整流电路装置的驱动控制，其通过减少包含在这样的各种装置中的电源电流中的高次谐波成分和改善功率因数，能够减轻输电系统的负担。

背景技术

现有技术中，这种整流电路装置如图10所示，经由整流桥2和电抗器（reactor）3a，利用导通状态的半导体开关3c使交流电源1短路，向电抗器3a充电，在半导体开关3c成为断开状态时，电流从电抗器3a通过二极管3b流过负载4，由此，在交流电源1的瞬间电压低的期间也流过电源电流。通过采用这种方式构成，电源电流的高次谐波成分变少，功率因数改善。但是，使半导体开关3c导通断开（以下称作进行斩波（chopping）），电流流过进行斩波的半导体开关3c，所以产生电路损失。为了解决这种电路损失的问题，提出了一种方法：并非总是使半导体开关3c进行斩波，而是仅在交流相位的特定期间使其进行斩波，其余的期间使其停止（例如，参照专利文献1）。

图10是表示专利文献1记载的现有的有源整流电路装置。该整流电路装置在整流桥2中对交流电源1进行整流，将其转换成包含脉动的直流后，通过电抗器3a和二极管3b，向平滑电容器3d和负载4供电。而且，图10所示的现有的有源整流电路装置是，经由电抗器3a，利用半导体开关3c能够使整流桥2的输出短路的升压斩波（chopper）电路3的带功率因数改善功能的整流电路装置。升压斩波电路3的控制为：由检测单元6和输入电流检测部10检测输入电流，使半导体开关3c进行斩波，以使得输入电流成为与由输入电压检测部11检测出的输入电压波形（电源电压波形）相同的波形，且调整输入电流的大小，以使得输出电压成为期望的电压。

特别是在专利文献1中提出了一种方法，仅在高次谐波减少的最低限度的区间使半导体开关进行斩波，由此来降低电路的损失。图11是表示为此的控制方法的控制框图。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，仅在一定的期间允许图10的半导体开关3c的斩波，在除此之外的期间，进行控制以使半导体开关3c成为断开状态。根据该控制方法，实现几乎不会增加电源高次谐波，且低损失的整流电路装置。

另外，在专利文献1的控制方法中，需要使用电源电压的波形，但也提出有一种不使用电源电压的波形，按照预先确定的波形实现同样的动作的方法（例如，专利文献2）。而且，还提出有一种不具有目标电流波形而获得同样效果的简便的控制方法（例如，参照专利文献3）。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：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

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述现有的整流电路装置的结构中，在负载确定的条件下，进行控制使输出电压变为固定，另外，使半导体开关进行斩波的期间也固定。因此，如果在输出电压的检测单元中有误差，则电流波形会变化。例如，在对有效值200V的交流进行整流而得到大约280V的直流的情况下，直流电压仅变化1V，电流波形就会大幅变化。对于280V的直流电压，1V的精度大约相当于0.3%，在高压检测中，在利用电阻对电压分压从而加工成低电压的情况下，需要非常高精度的电阻。因此，考虑输出电压的检测精度，为了使高次谐波在变化的电流波形中也减少，需要延长设定斩波期间，存在电路损失增加的课题。

另外，在这种现有的整流电路装置中，输出电压越低，损失越少，但是在比电源电压的瞬间值低的电压中设定输出电压的情况下，即使使半导体开关进行斩波的期间的交流电压比输出电压低，在控制方面，只要是预先确定的斩波期间，也实施斩波，所以在该斩波期间，发生因升压动作输出电压升高的现象。因此，在现有的整流电路装置中，也存在难以设定损失更少、更低的输出电压的课题。

本发明就是为了解决上述现有的整流电路装置中的课题，其目的在于提供一种不论输出电压的检测精度如何，都能够减少电源高次谐波电流，并且也能够降低损失的整流电路装置。

用于解决课题的方法