转换器电路、电动机驱动控制装置、空气调节器、冰箱的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请号为200980133751. 8,申请日为2009年3月17日，发明名称为"转 换器电路、W及具备该转换器电路的电动机驱动控制装置、空气调节器、冰箱及感应加热烹 任器"的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及一种转换器电路、W及具备该转换器电路的电动机驱动控制装置、空 气调节器、冰箱及感应加热烹任器。
【背景技术】
[000引W往，作为功率因素改善（PFC)电路，一般除了升压转换器之外，还使用降压转换 器、升降压转换器。
[0004] 另外，为了转换器电路的小型?轻量化，例如提出了具备"整流电路，将交流电源 设为输入；第1升压转换器电路，连接在所述整流电路的输出上，至少具有第1电抗器、第1 开关单元、W及第1二极管；第2升压转换器电路，与所述第1升压转换器电路并联连接，至 少具有第2电抗器、第2开关单元、W及第2二极管；W及平滑电容器，连接在所述第1升压 转换器电路和所述第2升压转换器电路的输出上"的技术（例如参照专利文献1)。
[0005] 专利文献1 ;日本特开2008-86107号公报（权利要求1)
【发明内容】
[0006] 在作为功率因素改善电路使用升压转换器、或者降压转换器、升降压转换器的情 况下，需要使流过电抗器的电流动作为连续模式，因此需要电感值大的电抗器，存在无法实 现电路的小型?轻量化该样的问题点。
[0007] 另外，在如上述那样将转换器电路W多系统并联的方式连接的结构中，存在开关 损耗变大该样的问题点。
[000引本发明是为了解决如上所述那样的课题而作出的，得到一种能够实现转换器电路 的小型?轻量化、能够降低开关损耗的转换器电路、W及具备该转换器电路的电动机驱动控 制装置、空气调节器、冰箱及感应加热烹任器。
[0009] 与本发明有关的转换器电路，具备；整流器，对交流电压进行整流；第1转换器部， 连接到所述整流器的输出，具有第1电抗器、第1开关元件W及第1逆流防止元件；第2转 换器部，连接到所述整流器的输出，具有第2电抗器、第2开关元件W及第2逆流防止元件， 与所述第1转换器部并联连接；开关控制单元，控制所述第1W及第2开关元件；W及平滑 电容器，设于所述第1W及第2转换器部的输出，其中，所述开关控制单元根据规定的条件， 将流过所述第1W及第2电抗器的电流的电流模式切换为连续模式、临界模式或者不连续 模式中的某一个。
[0010] 本发明具备第1转换器部、W及与所述第1转换器部并联连接的第2转换器部，因 此能够减小电抗器所需的电感值，能够实现小型?轻量化。
[0011] 另外，根据规定的条件，将流过第1W及第2电抗器的电流的电流模式切换为连续 模式、临界模式或者不连续模式中的某一个，因此能够降低开关损耗。
【附图说明】
[0012] 图1是与本发明的实施方式1有关的转换器电路的结构图。
[0013] 图2是表示转换器电路的连续模式动作时的各部分的信号W及电流波形的图。
[0014] 图3是表示转换器电路的不连续模式动作时的各部分的信号W及电流波形的图。
[0015] 图4是表示转换器电路的临界模式动作时的各部分的信号W及电流波形的图。
[0016] 图5是与本发明的实施方式2有关的转换器电路的结构图。
[0017] 图6是说明转换器电路的电流波形的图。
[0018] 图7是说明与本发明的实施方式2有关的电流模式的切换动作的图。
[0019] 图8是与本发明的实施方式2有关的转换器电路的结构图。
[0020] 图9是与本发明的实施方式3有关的转换器电路的结构图。
[0021] 图10是与本发明的实施方式4有关的转换器电路的结构图。
[0022] 图11是与本发明的实施方式4有关的转换器电路的结构图。
[0023] 图12是与本发明的实施方式6有关的电动机驱动控制装置的结构图。
[0024] 图13是表示与本发明的实施方式7有关的空气调节器的结构的图。
[0025] 图14是表示与本发明的实施方式8有关的冰箱的结构的图。
[0026] 图15是与本发明的实施方式9有关的感应加热烹任器的结构图。
[0027] 图16是表示降压转换器W及升降压转换器的结构的图。
[002引 附图梳巧说巧
[0029] 1 ;工业电源；2 ;整流器；2a~2d;整流二极管；3a~3c;升压转换器；4a~4c;升 压电抗器；5a~5c;开关元件；6a~6c;逆流防止元件；7;开关控制单元；8;平滑电容器； 9a;开闭单元；9b;开闭单元；10;负载；11;逆变器（inverter)电路；11a~Ilf;开关元件； 12 ;电动机；13 ;负载电路；14 ;感应加热线圈；15 ;谐振电容器；20 ;电流检测单元；30 ;输 出电力检测单元；40 ;开闭控制单元；50 ;逆变器驱动单元；310 ;室外机；311 ;冷媒压缩机； 312 ;鼓风机；320 ;室内机；400 ;冰箱；401 ;冷媒压缩机；402 ;冷却室；403 ;冷却器；404 ;鼓 风机。
【具体实施方式】
[0030] 连施方式1.
[0031] 图1是与本发明的实施方式1有关的转换器电路的结构图。
[0032] 在图1中，对工业电源1的交流电压进行整流的整流器2,成为桥式连接了 4个整 流二极管2a~2d的结构。在整流器2的输出上，并联连接有；作为第1转换器部的升压转 换器3a、W及作为第2转换器部的升压转换器3b。
[0033] 该升压转换器3a由如下部分构成；作为第1电抗器的升压电抗器4a;作为第1 开关元件的开关元件5a，例如由IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor;绝缘栅双极 型晶体管）等构成；W及作为第1逆流防止单元的逆流防止元件6a，例如由快恢复（fast recovery)二极管等构成。另外升压转换器3b也同样地，由如下部分构成；作为第2电抗 器的升压电抗器4b;作为第2开关元件的开关元件化，例如由IGBT等构成；W及作为第2 逆流防止元件的逆流防止元件化，例如由快恢复二极管等构成。此外，关于升压电抗器4a W及4b的电感值将后述。
[0034] 而且，通过开关控制单元7来控制开关元件5aW及化的开关，对整流器2的输出 进行升压。
[0035] 另外，在开关元件5aW及开关元件化上分别设有反并联连接的二极管FWD(化ee WheelingDiode;续流二极管）。它防止由于开关元件5关断（turnoff)时所产生的浪涌 (surge)而破坏开关元件5。
[0036] 此外，在本实施方式中，虽然说明第1W及第2转换器部为升压转换器3a、3b的情 况，但是本发明不限于此，能够应用升压转换器、降压转换器、升降压转换器等任意的开关 转换器。
[0037] 例如，如图16(a)所示，也可W在第1化及第2转换器部中使用降压转换器。另外， 如图16(b)所示，也可W在第1化及第2转换器部中使用升降压转换器。
[003引升压转换器3aW及升压转换器3b的输出是通过平滑电容器8进行平滑。而且， 在升压转换器3aW及升压转换器3b的输出上连接有负载（未图示），并施加被平滑了的升 压转换器3aW及升压转换器3b的输出。
[0039] 接着，说明升压电抗器4aW及4b(下面，在不区别的情况下简单称作"升压电抗器 4"。）的电感值。
[0040] 如上述那样构成的升压电抗器4的电感值以是如下述的数式1那样决定的。
[0041]
【主权项】
1. 一种转换器电路，其特征在于，具备： 整流器，对交流电压进行整流； 第1转换器部，连接到所述整流器的输出，具有第1电抗器、第1开关元件以及第1逆 流防止元件； 第2转换器部，连接到所述整流器的输出，具有第2电抗器、第2开关元件以及第2逆 流防止元件，与所述第1转换器部并联连接； 开关控制单元，控制所述第1开关元件以及所述第2开关元件； 平滑电容器，设于所述第1转换器部以及所述第2转换器部的输出； 电流检测单元，检测输入到所述第1转换器部以及所述第2转换器部的输入电流；以及 输出电力检测单元，检测所述第1转换器部以及所述第2转换器部的输出电力， 其中，所述开关控制单元根据所述输入电流和所述输出电力，将流过所述第1电抗器 以及所述第2电抗器的电流的电流模式切换为连续模式、临界模式或者不连续模式中的某 一个。
2. 根据权利要求1所述的转换器电路，其特征在于， 所述开关控制单元控制所述第1开关元件以及所述第2开关元件的开关，使得在流过 所述第1电抗器和第2电抗器的电流中产生规定的相位差。
3. 根据权利要求1或2所述的转换器电路，其特征在于， 所述开关控制单元控制所述第1开关元件以及所述第2开关元件的开关，使得流过所 述第1电抗器和第2电抗器的电流的相位差在规定范围内随机变化。
4. 根据权利要求1或2所述的转换器电路，其特征在于，还具备： 一个或者多个转换器部，连接到所述整流器的输出，具有电抗器、开关元件以及逆流防 止元件，并与所述第1转换器部以及所述第2转换器部并联连接。
5.-种电动机驱动控制装置，其特征在于，具备： 权利要求1~4中任一项所述的转换器电路； 逆变器电路，将所述转换器电路的直流电压输出转换为任意电压、任意频率的交流；以 及 逆变器驱动单元，驱动所述逆变器电路。
6. -种空气调节器，其特征在于，具备： 权利要求5所述的电动机驱动控制装置；以及 电动机，由所述电动机驱动控制装置进行驱动。
7.-种冰箱，其特征在于，具备： 权利要求5所述的电动机驱动控制装置；以及 电动机，由所述电动机驱动控制装置进行驱动。
8. -种感应加热烹饪器，其特征在于，具备： 权利要求1~4中任一项所述的转换器电路； 逆变器电路，将所述转换器电路的直流电压输出转换为高频电压； 逆变器驱动单元，驱动所述逆变器电路；以及 负载电路，连接到所述逆变器电路的输出点，至少具有感应加热线圈以及谐振电容器。
【专利摘要】本发明提供一种能够实现转换器电路的小型·轻量化、能够降低开关损耗的转换器电路、电动机驱动控制装置、空气调节器、冰箱。具备：整流器(2)；升压转换器(3a)，具有升压电抗器(4a)、开关元件(5a)以及逆流防止元件(6a)；升压转换器(3b)，具有升压电抗器(4b)、开关元件(5b)以及逆流防止元件(6b)，与升压转换器(3a)并联连接；开关控制单元(7)，控制开关元件(5a，5b)；以及平滑电容器(8)，设在升压转换器(3a，3b)的输出上，其中，开关控制单元(7)根据规定的条件，将流过升压电抗器(4a，4b)的电流的电流模式切换为连续模式、临界模式或者不连续模式中的某一个。
【IPC分类】H02M3-158, H05B6-06
【公开号】CN104702107
【申请号】CN201510131831
【发明人】下麦卓也, 篠本洋介, 坂廼边和宪, 山田伦雄, 畠山和德
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2009年3月17日
【公告号】CN102138278A, CN102138278B, EP2362531A1, EP2362531A4, EP2362531B1, EP2750277A1, EP2750278A1, EP2750279A1, US8817506, US20110132899, US20140320059, WO2010023978A1