[发明专利]整流电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及整流电路装置和用于上述整流电路装置的控制电路，特别是涉及对家庭等单相交流电源进行整流形成大致直流，并利用所形成的直流来驱动直流负载的电路装置；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，例如是适用于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的装置，是涉及通过降低其中的电源电流所含的高次谐波成分、改善功率因数，减轻输电系统的负担的技术的进行高效率的驱动控制的整流电路装置和用于上述整流电路装置的控制电路。

背景技术

图20是表示专利文献1所公开的现有技术的整流电路装置的结构的电路图，图21是表示图20的控制部13的详细结构的框图。

现有技术中，这种整流电路装置如图20所示，经由整流桥2和电抗器（reactor）3a，利用半导体开关3c使交流电源1的两个输出端子短路，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。由此，电源电流的高次谐波成分变少，功率因数改善。然而，当通过以比交流电源1的频率充分高的频率极为细致地对半导体开关3c进行导通/断开驱动，对交流电源1的交流电压进行斩波（chopping）（以下称为“使半导体开关斩波动作”或“半导体开关的斩波”）时，由于电流流过半导体开关3c，所以存在产生电路损失的课题。

为了解决这种问题，提案有一种方法：并非总使半导体开关3c斩波动作，而是仅在交流相位的特定期间使其斩波动作，其余的期间使其停止（例如，参照专利文献1）。

图20中，在整流桥2对来自交流电源1的交流电压进行整流，将其转换成包含脉动的直流电压后，将其电力（功率）通过电抗器3a和二极管3b向平滑电容器3d和负载4供给。进而，通过电抗器3a，由半导体开关3c使来自上述整流桥2的输出电压短路，由此构成公知的基于升压斩波电路3的带功率因数改善功能的整流电路装置。在此，升压斩波电路3为：由输入电流检测器6和输入电流检测部10检测输入电流，使半导体开关3c斩波动作，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）相同的形状，且调整输入电流的大小，以使得输出电压成为期望电压。

特别是在专利文献1中提案有一种方法，仅在为了使高次谐波减少的最低限度的区间使半导体开关斩波动作，由此来降低电路的损失。图21表示为此的控制方法。图21中，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20的半导体开关3c的斩波动作，在除此之外的期间，保持使半导体开关3c断开。根据该方法，能够实现基本上不增加电源高次谐波，且低损失的整流电路装置。

另外，在专利文献1的方法中，需要使用电源电压的波形，但也提案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方法（例如，参照专利文献3）。

另外，在图20的情况下，用暂时整流过后的电流替代输入电流，在这种情况下，得到输入电流的绝对值的信息，对绝对值的大小进行调整，但众所周知与调整输入电流的振幅是等价的。

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

专利文献4：日本特开2001-045763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，使半导体开关斩波动作的期间也固定。因此，如果所检测出的输出电压存在误差，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的精度相当于0.3%，在利电阻对电压进行分压从而成低电压的情况下，需要非常高精度的电阻。因此，加入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，需要进一步延长斩波的期间，存在需要使电路损失稍微增加的课题。