耗电量削减装置的制造方法_3

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截止的状态变化。具体而言,栅极驱动部39生成施加给各晶体管Q3a?Q5b的栅极的栅极控制电压Gu、Gx、Gv、Gy、Gw及Gz,使得从逆变器37向室内风扇电动机M22输出具有由无传感器控制部40所决定的占空比的驱动电压SU、SV及SW。所生成的栅极控制电压Gu、Gx、Gv、Gy、Gw及Gz分别被施加给各个晶体管Q3a?Q5b的栅极端子。
[0098]这里,电压指令值Vpwm是用于确定与驱动电压SU、SV及SW有关的参数的指令值。电压指令值Vpwm与由电压检测部34以及电流检测部35分别检测到的直流电压Vdcl的值和电动机电流Im的值等相关联地决定的,并从无传感器控制部40输出。与驱动电压SU、SV及SW有关的参数可以举出驱动电压SU、SV及SW各自的占空比、频率以及电压值等,本实施方式中,以电压指令值Vpwm是用于决定驱动电压SU、SV及SW的占空比的指令值的情况、即对室内风扇电动机M22进行PWM控制的情况为例。
[0099](2-1-6-2)无传感器控制部40
[0100]无传感器控制部40与电压检测部34、电流检测部35、栅极驱动部39、以及统一控制部60相连。无传感器控制部40是用于以无传感器方式(更具体而言,无转子位置传感器方式)对室内风扇电动机M22进行驱动控制的功能部。
[0101 ] 具体而言,室内风扇电动机M22首先以直流励磁方式或强制驱动方式启动。直流励磁方式是以下这种方式:即,通过对即将启动的室内风扇电动机M22进行直流通电,来使室内风扇电动机M22的转子22b的位置暂时固定在规定位置,并从转子22b固定的状态开始驱动室内风扇电动机M22。强制驱动方式是以下这种方式:即,无论转子22b的位置在哪,都进行向室内风扇电动机M22施加具有一定程度电压值和频率的驱动电压SU、SV及SW的强制通电,从而使室内风扇电动机M22强制启动。
[0102]接着,无传感器控制部40对启动后的室内风扇电动机M22的转子22b的位置进行推算,并基于推算出的转子22b的位置来推算室内风扇电动机M22的转速。将推算出的室内风扇电动机M22的转速作为转速信号FG输入到统一控制部60。
[0103]此外,无传感器控制部40在从统一控制部60接收到包含转速指令Vfg的运行指令后,利用该运行指令、推算出的转子22b的位置、推算出的转速、电压检测部34的检测结果以及电流检测部35的检测结果,以无转子位置传感器方式将各控制时刻下的驱动电压SU、SV及SW的占空比决定为电压指令值Vpwm。
[0104]这里,无转子位置传感器方式是指,利用表示室内风扇电动机M22特性的各种参数、直流电压Vdcl ( S卩、电压检测部34的检测结果)、电动机电流Im( S卩、电流检测部35的检测结果)、以及与室内风扇电动机M22的控制有关的规定的数学式模型等,进行转子22b的位置推算、转速的推算、对转速的PI控制、以及对电动机电流Im的PI控制等。表示室内风扇电动机M22的特性的各种参数可以举出所使用的室内风扇电动机M22的绕组电阻、电感分量、感应电压以及极数等。
[0105](2-1-7)第I电平移位器41 (相当于主电源)
[0106]如图1所示,第I电平移位器41与平滑电容器33并联连接,施加有平滑电容器33两端的电压(即直流电压Vdcl)。第I电平移位器41的输出与室内风扇控制部38、统一控制部60以及第I驱动部PSl相连。
[0107]第I电平移位器41将所施加的直流电压Vdcl转换为3个规定电压V1、V2及V3。第I电平移位器41将转换后的规定电压V1、V2及V3作为控制用电源电压施加给室内风扇控制部38、统一控制部60或第I驱动部PSl。
[0108]S卩,第I电平移位器41起到室内风扇控制部38、统一控制部60以及第I驱动部PSl的控制用电源的作用。作为一例,例如在直流电压Vdcl为140V的情况下,第I电平移位器41将该直流电压Vdcl转换为3V的电压V1、5V的电压V2和V3。3V的电压Vl是为了使统一控制部60动作而施加的电源电压。5V的电压Vl或V3是为了使室内风扇统一控制部38或第I驱动部PSl动作而施加的电源电压。另外,第I电平移位器41也可以与上述同样,进一步将用于控制逆变器37的控制用电源电压(例如15V)进行转换。
[0109](2-2)辅助电路 30b
[0110](2-2-1)第2直流电压生成部42
[0111]第2直流电压生成部42用于将从商用电源70输入的交流电压Vac转换为直流电压Vdc2。第2直流电压生成部42具有与第I直流电压生成部31基本相同的结构,主要具有整流部42a以及平滑电容器42b。
[0112]整流部42a由四个二极管D6a、D6b、D7a及D7b构成为桥接状。二极管D6a、D7a的各个阴极端子都连接到平滑电容器42b的正侧端子,起到整流部42a的正侧输出端子的作用。二极管D6b、D7b的各个阳极端子彼此连接到平滑电容器42b的负侧端子,起到整流部42a的负侧输出端子的作用。
[0113]二极管D6a、D6b彼此的连接点、以及二极管D7a、D7b彼此的连接点分别与商用电源70相连。也就是说,二极管D6a、D6b彼此的连接点、以及二极管D7a、D7b彼此的连接点分别起到整流部42a的输入的作用。
[0114]具有这种结构的整流部42a对从商用电源70输入的交流电压Vac进行整流,并将其提供给平滑电容器42b。
[0115]平滑电容器42b的一端与整流部42a的正侧输出端子相连,另一端与整流部42a的负侧输出端子相连。平滑电容器42b对经整流部42a整流后的电压进行平滑。平滑后的电压是脉动较低的直流电压Vdc2,被施加给与平滑电容器42b的后级、即输出侧相连的第2电平移位器43。另外,该电容器的另一端侧为辅助电路30b的基准电位GND2。
[0116](2-2-2)第2电平移位器43 (相当于辅助电源)
[0117]第2电平移位器43与平滑电容器42b并联连接,施加有平滑电容器42b两端的电压(即直流电压Vdc2)。第2电平移位器43的输出与统一控制部60以及第2驱动部PS2相连。
[0118]上述第2电平移位器43将所施加的直流电压Vdc2转换为值互不相同的2个规定电压V4及V5,并将转换后的规定电压V4及V5作为控制用电源电压分别施加给统一控制部60以及第2驱动部PS2。
[0119]S卩,第2电平移位器43起到统一控制部60以及第2驱动部PS2的控制用电源的作用。作为一例,例如在直流电压Vdc2为140V的情况下,第2电平移位器43将该直流电压Vdc2转换为3V的电压V4、5V的电压V5。3V的电压V4是施加于统一控制部60的电源电压。5V的电压V5是施加于第2驱动部PS2的电源电压。
[0120](2-2-3)统一控制部 60
[0121]统一控制部60 (相当于辅助电路设置设备)是由RAM、ROM以及CPU构成的微机。统一控制部60由第I电平移位器41和/或第2电平移位器43提供电源电压。除了室内风扇控制部38以外,虽未图示,统一控制部60也与遥控器、室内单元控制部、室外单元控制部等相连。
[0122]统一控制部60对包含在空调10内的多个设备(具体而言,压缩机12、四通切换阀13、室外风扇16、以及室内风扇22等)进行综合控制。例如,统一控制部60在从遥控器进行了运行开始的指示的情况下,对室外单元控制部输出压缩机电动机M12、室外风扇电动机M16的启动指示作为运行开始指示。
[0123]统一控制部60在从遥控器进行了运行开始的指示后,对室内单元控制部输出室内风扇电动机M22的启动指示。另外,统一控制部60对表示室内风扇电动机M22的转速的转速信号FG进行监视,或对无传感器控制部40输出包含转速指令Vfg的运行指令。
[0124]此外,统一控制部60进行后述的切换部50的控制,但对此在后面的“(2-4)统一控制部60对切换部50的控制”中进行详细阐述。
[0125](2-3)切换部 50
[0126]第I切换部51用于切换流向主电路30a的电流的流动,如上所述在商用电源70与主电路30a之间与主电路30a串联连接。第2切换部52用于切换流向辅助电路30b的电流的流动,如上所述在商用电源70与主电路30b之间与辅助电路30b串联连接。通过这样配置切换部50,在电动机驱动装置30中,能切断向主电路30a或辅助电路30b的供电。
[0127]第I切换部51主要包括第I开关SWl和第I驱动部PSl。第2切换部52主要包括第2开关SW2和第2驱动部PS2。另外,以下的说明中,为了方便说明,将第I开关SWl和第2开关SW2 —并记为开关SW。此外,将第I驱动部PSl和第2驱动部PS2 —并记为驱动部PS。
[0128](2-3-1)开关 SW
[0129]开关SW是在具有只要施加交流电压Vac就有电流流过的结构的主电路30a或辅助电路30b中防止不必要地消耗电力的电气元器件。
[0130]开关SW 例如由半导体开关的一种即 MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)构成,起到对电流是否流过主电路30a或辅助电路30b进行切换的开关的作用。MOSFET在栅极端子的电位相对于源极端子的电位在阈值以上时导通。因此,通过对栅极端子施加合适的电压,由MOSFET构成的开关SW能作为切换导通和截止的开关进行动作。
[0131](2-3-2)驱动部 PS
[0132]驱动部PS由多个晶体管等构成。
[0133]第I驱动部PSl的输入与统一控制部60以及第I电平移位器41相连。第I驱动部PSI的输出连接至第I开关SWl的栅极端子。第I驱动部PSl由第I电平移位器41提供规定电压V3。第I驱动部PSl根据来自统一控制部60的指示生成第I开关SWl的开关驱动用电源Vswl,并将其输出到第I开关SW1。即,第I开关SWl进行导通和截止的动作由统一控制部60进行控制。
[0134]具体而言,第I驱动部PSl通过将例如5V的开关驱动用电源Vswl提供给第I开关SWl来使第I开关SWl导通,向主电路30a及主电路设置设备301提供来自商用电源70的电力,以使电流流过。第I驱动部PSl通过将开关驱动用电源Vswl对第I开关SWl的供给切断,来使第I开关SWl截止,从而切断向主电路30a及主电路设置设备301的供电,使电流无法流过。
[0135]第2驱动部PS2的输入与统一控制部60以及第2电平移位器43相连。第2驱动部PS2的输出连接至第2开关SW2的栅极端子。第2驱动部PS2由第2电平移位器43提供规定电压V5。第2驱动部PS2根据来自统一控制部60的指示生成第2开关SW2的开关驱动用电源Vsw2 (以下,将开关驱动用电源Nswl及Vsw2 —并记为开关驱动用电源Vsw),并将其输出到第2开关SW2。S卩,第2开关SW2进行导通和截止的动作由统一控制部60进行控制。
[0136]第2驱动部PS2通过将例如5V的开关驱动用电源Vsw2提供给第2开关SW2来使第2开关SW2导通,向辅助电路30b及辅助电路设置设备302提供来自商用电源70的电力,以使电流流过。第2驱动部PS2通过将开关驱动用电源Vsw2对第2开关SW2的供给切断,来使第2开关SW2截止,从而切断向辅助电路30b及辅助电路设置设备302的供电,使电流无
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