整流电路装置的控制装置和整流电路装置的制造方法_4

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图1及图2A的结构实质上相同的结构,实施方式2中,使用与实施方式I的附图标记相同的附图标记进行说明。
[0148]但是,从目标相位宽度设定器203输出的希望的斩波相位宽度Θ、/、与输入至目标相位宽度设定器203的由电流检测器103检测出的实际的电流值Iac的关系,与实施方式I不同。从目标相位宽度设定器203输出的希望的斩波相位宽度0W(W'与输入至目标相位宽度设定器203的由电流检测器103检测出的实际的电流值Iac的关系的一例表示在图3B中。图3B表示从目标相位宽度设定器203输出的希望的斩波相位宽度Θ wQFF'与输入至目标相位宽度设定器203的由电流检测器103检测出的实际的电流值Iac的关系的一例。
[0149]图3B所示的特性是:随着由电流检测器103检测出的实际的电流值Iac的增加,希望的斩波相位宽度Θ 减少的特性。通过采用这种特性,在低输入的情况下,高次谐波电流本身的大小小,因此重视损失减少,另一方面,在高输入的情况下,能够使得具有重视高次谐波电流的减少的特性。其结果是,能够使得保持以损失减少和高次谐波电流的抑制为目标的特性。
[0150]此外,在图3B所示的特性中,使前后平坦,并利用平滑的直线连接它们之间,但是表示斩波相位宽度斩波相位宽度0W()F/和电流值Iac的关系的特性,不限定于该形状。
[0151]另外,在图3B的特性图中,将横轴设为实际的电流值Iac进行了说明,但使用基于电流值Iac计算的输入电力、或根据检测流过负载4的电流的电流检测器112的输出和DC电压检测器110的输出得到的整流电路装置的输出电力,也可得到相同的结果。
[0152]图5A是用于说明实施方式2的整流电路装置的控制装置的第三动作例的控制动作的图,(a)是表示AC电压和整流后的DC电压的关系的信号波形图,(b)是表示要控制的目标电流波形的信号波形图,(c)是表示实际上进行控制之后的AC电流的信号波形图。另夕卜,图5B是用于说明实施方式2的整流电路装置的控制装置的第四动作例的控制动作的图,(a)是表示AC电压和整流后的DC电压的关系的信号波形图,(b)是表示要控制的目标电流波形的信号波形图,(c)是表示实际上进行控制之后的AC电流的信号波形图。
[0153]图5A的第三动作例中是,输出的DC电压比较低且半导体开关104不被进行斩波动作的斩波停止相位宽度(例如,最大的相位宽度)Qww/变大的情况。另一方面,图5B的第四动作例中是,输出的DC电压与第三动作例相比较高,半导体开关104不被进行斩波的斩波停止相位宽度(例如,最小的相位宽度)Θ W(w与第三动作例相比较小的情况。由于斩波停止相位宽度Θ W(w与斩波动作相位宽度Θ W()N是互补的,因此能够得到相同的作用效果O
[0154]另外,当来自交流电源I的AC电压中包括变形(畸变)时,在AC电压的半周期的期间中进行斩波的区间多次出现的情况存在。在这种情况下,也可以采用如下方式:斩波相位宽度检测器212也可以将与AC电压的相位的90度接近的截止期间的斩波停止相位宽度Θ Wtw选择为控制用斩波相位宽度,进行该斩波控制。进一步,也可以采用如下方式:斩波相位宽度检测器212将得到的上述多个斩波停止相位宽度相加(即,进行加法运算),将加法运算结果的相位宽度作为控制用斩波相位宽度进行该斩波控制。
[0155]此外,在图5A和图5B的特性图中,仅表示了 AC电压的半周期的波形,但根据图4A及图4B以及现有技术可知,剩下的半周期其绝对值(瞬时绝对值)为同样的波形,因此省略说明。
[0156]此外,实施方式2虽然构成为:目标相位宽度设定器203根据由电流检测器103检测出的实际的电流值Iac,按照预先设定的关系求取希望的斩波停止相位宽度Θ W(w%但也可以通过其它结构进行对应。例如,也可以采用如下方式:目标相位宽度设定器203将交流电压的极性被固定的期间内由电流检测器103得到的最大电流依次存储,从预先设定的次数中提取最大的电流,作为相位宽度设定用电流Iacp,替代实际的电流Iac。或也可以采用如下方式:目标相位宽度设定器203将使用了存储的最大电流的平均值作为相位宽度设定用电流Iacp,替代实际的电流Iac。
[0157]或也可以采用如下方式:目标相位宽度设定器203不使用实际的电流Iac,而使用基于实际的电流Iac计算的输入电力、或由DC电压检测器110和电流检测器112计算的整流电路装置的输出电力。
[0158]另外,也可以是如下方法:在负载4为包括电动机的逆变器的情况下,从外部赋予指示信号(未图示),以根据输向电动机的转速指令切换希望的斩波停止相位宽度Θ Wot/。或也可以是如下方法:从外部赋予指示信号(未图示),以在特定的条件下,根据希望高功率因数和高DC电压等的包括整流电路装置的系统整体的要求,切换希望的斩波停止相位宽度0W()F/。在此情况下,也可以将希望的斩波停止相位宽度Θ Wot/设为O度,进行整个区域开关。另外,也可以是将这些方法混合在一起的方法。
[0159]在实施方式2的斩波相位宽度检测器212中,基于从Iac补偿运算器210向PWM调制器211输出的相对于半导体开关104的斩波驱动信号Sch的原信号,以来自AC电压相位检测器201的信号所表示的AC电压的相位为基准,检测斩波停止相位宽度θ¥_。对这样的结构进行了说明,但作为本发明,例如即使是上述实施方式I中说明的图2B、图2C、图2D或图2E所示的结构,也可以实现相同的作用效果。
[0160]在应用图2B所示的结构的情况下,构成为:设置被输入斩波驱动信号Sch的波形成形器111,波形成形器111将斩波驱动信号Sch成形为开关连续的部分和开关停止的部分的二值信号,将该二值信号输出到斩波相位宽度检测器212。在斩波相位宽度检测器212中,也可以采用如下结构:以来自AC电压相位检测器201的信号所表示的AC电压的相位为基准,从二值信号的与开关停止的部分相当的部分提取斩波停止相位宽度,将提取的斩波相位停止宽度作为斩波停止相位宽度Θ WoFFO
[0161]如以上所述,即使在实施方式2的整流电路装置具有图2B所示的结构的情况下,也具有与上述图2A所示的结构相同的作用效果。
[0162]另外,在应用上述图2C所示的结构的情况下,也可以采用如下结构:斩波相位宽度检测器212将极性被固定的周期的期间的斩波停止相位宽度和在测定期间中从电流检测器103输出的实际的电流值Iac的最大值(瞬时值)相关联地存储,从连续的多个测定结果提取实际的电流值Iac为最大的斩波停止相位宽度,将提取的斩波停止相位宽度作为斩波停止相位宽度0Wqff。
[0163]之所以将实际的电流值Iac的最大值(瞬时值)相关联地存储使用,是由于电源高次谐波电平与输入电流成比例,因此通过着眼于电源高次谐波电平最大的电流波形来控制斩波相位宽度,将电源高次谐波控制在目标电平以下。
[0164]另外,在斩波相位宽度检测器212中,之所以从连续的多个测定结果进行提取,是由于在负载4是具有脉动的特性的情况下,每一次的斩波相位宽度的测定值不同。
[0165]进而,在应用图2D所示的结构的情况下:斩波相位宽度检测器212将极性被固定的周期的期间的斩波相位宽度和在测定期间中从DC电压检测器110输出的DC电压Vdc的最小值相关联地存储,从连续的多个测定结果提取DC电压Vdc最小的斩波停止相位宽度,将提取的斩波停止相位宽度作为斩波停止相位宽度Θ wQFF。
[0166]电源高次谐波的电平与输入电流成比例。当将该关系以DC电压Vdc置换时,在负载最大之处,DC电压Vdc的电压降低相应地变大。因此,在图2D所示的结构中,与DC电压Vdc的最小值相关联地进行存储,着眼于电源高次谐波电平最大的电流波形,进行斩波相位宽度控制,由此能够将电源高次谐波控制在目标电平以下。
[0167]其中,之所以从连续的多个测定结果进行提取,是由于在负载4保持脉动的特性的情况下,每一次的斩波相位宽度的测定值不同。
[0168]如上所述,在实施方式2的整流电路装置具有图2B?2D所示的结构的情况下,即使是负载4保持脉动的特性,也具有与图2A所示的结构相同优异的作用效果。
[0169](实施方式3)
[0170]以下,对本发明实施方式3的整流电路装置及该整流电路装置的控制装置进行说明。
[0171]本发明实施方式3的整流电路装置是将上述实施方式I的整流电路装置的控制方法简化而得到的装置。实施方式3的整流电路装置中的斩波相位宽度检测器212,对从O度或180度起到斩波成为停止状态为止的AC电压的极性(符号)不变化而被固定的区间(正区间或负区间)中的前半的相位宽度Θ Iwqn(斩波相位宽度)进行检测,使用该相位宽度Θ Iwm进行该斩波控制。
[0172]因此,作为本发明实施方式3的整流电路装置及控制装置的结构,具有与上述实施方式I中说明的图1及图2A的结构实质上相同的结构,实施方式3中,使用与实施方式I中的附图标记相同的附图标记进行说明。
[0173]图6A是用于说明实施方式3的整流电路装置的控制装置的第五动作例的控制动作的图,(a)是表示AC电压和整流后的DC电压的关系的信号波形图,(b)是表示要控制的目标电流波形的信号波形图,(c)是表示实际上进行控制之后的AC电流的信号波形图。另夕卜,图6B是用于说明实施方式3的整流电路装置的控制装置的第六动作例的控制动作的图,(a)是表示AC电压和整流后的DC电压的关系的信号波形图,(b)是表示要控制的目标电流波形的信号波形图,(c)是表示实际上进行控制之后的AC电流的信号波形图。
[0174]图6A的第五动作例中,是输出的DC电压比较低,半导体开关104进行斩波的相位宽度Θ 1??比较小的情况。另一方面,图6B的第六动作例中,是输出的DC电压与第五动作例相比较高,半导体开关104进行斩波的相位宽度Θ Iww与第五动作例相比较大的情况。
[0175]在实施方式3的整流电路装置中,在图6A及图6B所示的动作例的AC电压的半周期的区间中,进行前半的斩波的相位宽度Θ Iwqn具有与上述图4A及图4B所示的倾向相同的倾向,因此,能够得到与实施方式I相同的作用效果。
[0176](实施方式4)
[0177]以下,对本发明实施方式4的整流电路装置及该整流电路装置的控制装置进行说明。
[0178]本发明实施方式4的整流电路装置与上述实施方式3的整流电路装置一样,是将实施方式I的整流电路装置的控制方法简化得到的装置。实施方式4的整流电路装置中的斩波相位宽度检测器212,对从O度或180度起到斩波成为停止状态为止的AC电压的极性(符号)不变化而被固定的区间(正区间或负区间)中的后半的相位宽度0 2wQN进行检测,进行该斩波控制。
[0179]因此,作为本发明实施方式4的整流电路装置及控制装置的结构,具有与上述实施方式I中说明的图1及图2A的结构实质上相同的结构,实施方式4中,使用与实施方式I中的附图标记相同的附图标记进行说明。
[0180]图7A是用于说明本发明的实施方式4的整流电路装置的控制装置的第七动作例的控制动作的图,(a)是表示AC电压和整流后的DC电压的关系的信号波形图,(b)是表示要控制的目标电流波形的信号波形图,(c)是表示实际上进行控制之后的AC电流的信号波形图。另外,图7B是用于说明本发明的实施方式4的整流电路装置的控制装置的第八动作例的控制动作的图,(a)是表示AC电压和整流后的DC电压的关系的信号波形图,(b)是表示要控制的目标电流波形的信号波形图,(c)是表示实际上进行控制之后的AC电流的信号波形图。
[0181]在图7A的第七动作例中,是输出的DC电压比较低且半导体开关104进行斩波的相位宽度9 2ww(斩波相位宽度)比较小的情况。另一方面,在图7B的第八动作例中,是输出的DC电压与第七动作例相比较高,半导体开关104进行斩波的相位宽度Θ 2W()N与第七动作例相比较大的情况。
[0182]在实施方式4的整流电路装置中,在图7A及图7B所示的动作例的交流电源I的半周期的区间中,进行后半的斩波的相位宽度Θ 2wQN具有与上述图4A及图4B所示的倾向相同的倾向,因此,能够得到与实施方式I相同的作用效果。
[0183](实施方式5)
[0184]以下,对本发明实施方式5的整流电路装置及该整流电路装置的控制装置进行说明。
[0185]本发明实施方式5的整流电路装置构成为:利用斩波相位宽度检测器212,对上述实施方式3的整流电路装置中的斩波相位宽度Θ Wlm和实施方式4的整流电路装置中的斩波相位宽度Θ ?2(^的合计相位宽度(Θ wl 0Ν+ Θ w20N)进行检测,控制DC电压,以使该合计相位宽度(Θ w1n+ Θ w20N)成为希望的相位宽度。
[0186]图8A是用于说明本发明的实施方式5的整流电路装置的控制装置的第九动作例的控制动作的图,(a)是表示AC电压和整流后的DC电压的关系的信号波形图,(b)是表示要控制的目标电流波形的信号波形图,(c)是表示实际上进行控制之后的AC电流的信号波形图。另外,图8B是用于说明本发明的实施方式5的整流电路装置的控制装置的第十动作例的控制动作的图,(a)是表示AC电压和整流后的DC电压的关系的信号波形图,(b)是表示要控制的目标电流波形的信号波形图,(c)是表示实际上进行控制之后的AC电流的信号波形图。
[0187]在图8A的第九动作例中,是输出的DC电压比较低且半导体开关104进行斩波的前半的斩波相位宽度Θ Iwqi^S后半的斩波相位宽度0 2??比较小的情况。另一方面,图8B的第十动作例中,是输出的DC电压与第九动作例相比较高,半导体开关104进行斩波的前半的斩波相位宽度Θ Iwcjn及后半的斩波相位宽度0 2ww与第九动作例相比较大的情况。
[0188]在实施方式5的整流电路装置中,在图8A及图8B所示的动作例的交流电源I的半周期的区间中,前半的斩波相位宽度Θ Iwm及后半的斩波相位宽度0 2ww具有与上述图4A及图4B所示的倾向相同的倾向,因此,能够得到与实施方式I?实施方式4相同的作用效果。
[0189](实施方式6)
[0190]以下,对本发明实施方式6的整流电路装置及和整流电路装置的控制装置进行说明。
[0191]图9A是用于说明本发明的
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