功率转换装置和空调装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种防止功率转换装置故障、特别是防止功率因数改善部中所含的开关元件故障的方法，本发明还涉及开关元件的小型化和低成本化。此外，本发明涉及具备功率转换装置的空调装置。
【背景技术】
[0002]空调装置中的压缩机是以电动机作为驱动源进行运转。交流电从进行功率转换的装置供向电动机，从而该电动机运转。
[0003]作为进行功率转换的装置，普遍为人所知的有:如专利文献I所示那样，主要由整流部、升压型功率因数改善部以及逆变器式功率转换部构成的装置。首先，由整流部将从商用电源输出的交流电的商用电压整流。由功率因数改善部将整流后的电压升压至希望的电压并使电压平滑，从而改善功率因数。功率因数改善后的电压被供向功率转换部。功率转换部使用功率因数改善后的电压来生成驱动电动机用的交流电。
[0004]专利文献1:日本公开专利公报特开2011-239547号公报
【发明内容】
[0005]—发明要解决的技术问题一
[0006]在功率因数改善部进行动作的过程中，当商用电源发生了瞬时电压下降或瞬时停电时，功率因数改善部的输出电压就会下降。然而，发生瞬时电压下降和瞬时停电的期间非常短暂，从开始发生瞬时电压下降和瞬时停电时起例如经过1msec (毫秒)?10msec后，商用电源就会复原。因此，在商用电源刚复原后，功率因数改善部会从该功率因数改善部本身的输出电压未达到规定的输出电压值这样的状态开始进行功率因数改善动作。于是，功率因数改善部会进行动作来使电压上升到规定的输出电压值，因此功率因数改善部的输出电压瞬时急剧地上升，过大的电流流过功率因数改善部中所含的开关元件，从而该开关元件可能会故障。
[0007]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于:在发生瞬时电压下降或瞬时停电的情况下，防止功率因数改善部中所含的开关元件故障。
[0008]—用以解决技术问题的技术方案一
[0009]本发明的第一方式具备:对来自交流电源91的输入交流电进行整流的整流部22;具有电抗器L25a、L25b、L25c和开关元件Q25a、Q25b、Q25c的功率因数改善部25，上述开关元件Q25a、Q25b、Q25c对往上述电抗器L25a、L25b、L25c储存来自从上述整流部22输出的输入电压Vl的能量和从上述电抗器L25a、L25b、L25c释放该能量进行切换，该功率因数改善部25能够通过使上述输入电压升压来进行功率因数改善动作;与上述功率因数改善部25的输出相连接，并且生成输出交流电SU、SV、SW的功率转换部28;以及对上述功率因数改善部25的上述功率因数改善动作进行控制的控制部31g。在当上述功率因数改善部25进行上述功率因数改善动作之际，上述交流电源91发生了瞬时电压下降或瞬时停电的情况下，上述控制部31g使上述开关元件Q25a、Q25b、Q25c断开，从而使上述功率因数改善动作停止；当上述交流电源91复原时，上述控制部31g维持使上述功率因数改善动作停止的状态。
[0010]根据本发明的第一方面，当发生瞬时停电或瞬时电压下降时，在升压型功率因数改善部25中，开关元件Q25a、Q25b、Q25c成为断开状态，升压动作即功率因数改善动作停止。当商用电源91复原时，功率因数改善动作仍然保持停止。因此，在功率因数改善部25内，包括开关元件Q25a、Q25b、Q25c的电流路径被断开。由此，能够防止下述情况，S卩:功率因数改善部25的输出电压V2因商用电源91复原时的功率因数改善动作而急剧地上升，从而过大的电流流经开关元件Q25a、Q25b、Q25c。这样一来，就能够防止开关元件Q25a、Q25b、Q25c故障，从而能够谋求开关元件Q25a、Q25b、Q25c的小型化和低成本化。
[0011 ]本发明的第二方面是这样的:在第一方面中，上述功率转换装置进一步具备对上述功率因数改善部25的输出电压V2进行检测的输出电压检测部27。在上述功率因数改善部25应输出的上述输出电压的目标值Vdc_ref与上述输出电压检测部27的检测结果Vdc之间的差值大于规定差值DIF的情况下，上述控制部31g判断为发生了上述瞬时电压下降或上述瞬时停电。
[0012]根据本发明的第二方面，根据输出电压的目标值VdC_ref与输出电压检测部27的检测结果Vdc之间的差值，能够容易地把握是否发生了瞬时电压下降或瞬时停电。
[0013]本发明的第三方面是这样的:在第二方面中，上述功率转换装置进一步具备对上述输入电压Vl进行检测的输入电压检测部24。上述控制部31g根据上述输入电压检测部24的检测结果Vac_peak来决定上述输出电压的目标值Vdc_ref。上述输入电压检测部24的检测周期大于上述输出电压检测部27的检测周期。
[0014]在发生了瞬时电压下降或瞬时停电的情况下，实际的输入电压Vl和输出电压V2都降低了。另一方面，在第三方面中，由于输入电压检测部24的检测周期大于输出电压检测部27的检测周期，因此只要发生了瞬时电压下降或瞬时停电，输入电压检测部24的检测结果Vac_peak就会成为比输出电压检测部27的检测结果Vdc高的值。因此，根据输入电压检测部24的检测结果Vac_peak决定的输出电压的目标值Vdc_ref与输出电压检测部27的检测结果Vdc之间的差值会大于规定差值DIF。由此，在控制部31g根据输入电压检测部24的检测结果Vac_peak来使输出电压的目标值Vdc_ref变化的情况下，控制部31g也能够可靠地把握瞬时电压下降或瞬时停电这样的情况。
[0015]本发明的第四方面是这样的:在第三方面中，上述输入电压检测部24对上述输入电压Vl的峰值￥11进行采样，以此作为检测结果￥&(3_?册1^。
[0016]本发明的第五方面是这样的:在第一方面中，上述功率转换装置进一步具备对上述输入电压Vl进行检测的输入电压检测部24。上述控制部31g根据上述输入电压检测部24的检测结果Vac_peak的大小来判断是否发生了上述瞬时电压下降或上述瞬时停电。
[0017]这样一来，由于输入电压检测部24的检测结果Vac_peak会随着发生瞬时电压下降等而降低，因此能够容易地把握瞬时电压下降或瞬时停电这样的情况。
[0018]本发明的第六方面是一种空调装置，其具备第一到第五方面中任一方面所述的功率转换装置20。
[0019]本发明的第七方面是这样的:在第六方面中，上述空调装置进一步具备压缩制冷剂的压缩机72。上述开关元件Q25a、Q25b、Q25c与上述电抗器L25a、L25b、L25c并联连接，并且上述功率转换部28与上述电抗器L25a、L25b、L25c并联连接，在当上述压缩机72运转之际发生了上述瞬时电压下降或上述瞬时停电的情况下，上述控制部31g不使上述压缩机72停止运转，而是使上述压缩机72继续运转。
[0020]这样一来，就能确保在空调装置70的空调对象空间中的用户的舒适性。
[0021]本发明的第八方面是这样的:在第七方面中，在上述压缩机72在从上述交流电源91复原时起算规定时间的期间中持续地运转的情况下，上述控制部31g允许上述功率因数改善部25进行上述功率因数改善动作。
[0022]由此，在压缩机72正常地运转的情况下，功率因数改善部25能够再次开始进行功率因数改善动作。
[0023]本发明的第九方面是这样的:上述功率因数改善部25进一步具备在上述电抗器L25a、L25b、L25c的输出侧与上述开关元件Q25a、Q25b、Q25c并联连接的平滑电容器26。上述规定时间比从上述交流电源91复原时起到开始进行使上述平滑电容器26的两端电压的脉动成分下降的控制为止的时间间隔还短。
[0024]在本发明的第九方面中，当交流电源91复原后，在开始进行使脉动成分下降的控制之前，允许功率因数改善部25进行功率因数改善动作。这样一来，就能够尽可能地防止脉动下降控制所导致的空调装置70的能力降低这一状况。
[0025]本发明的第十方面是这样的:在第六到第八方面中的任一方面中，上述功率因数改善部25进一步具备在上述电抗器L25a、L25b、L25c的输出侧与上述开关元件Q25a、Q25b、Q25c并联连接的平滑电容器26。在上述压缩机72过载运转之际发生了上述瞬时电压下降或上述瞬时停电的情况下，上述控制部31g进行使上述功率因数改善动作停止并且使上述平滑电容器26的两端电压的脉动成分下降的控制。
[0026]在功率因数改善动作因发生瞬时电压下降或瞬时停电而停止之际，一旦压缩机72处于过载的状态，则由于受到功率因数改善动作停止所导致的功率因数变差的影响，过大的电流会流经整流部22等。但是，在此，在当压缩机72处于过载的状态时发生了瞬时电压下降或瞬时停电的情况下，除了进行使功率因数改善动作停止的控制外，还进行使脉动成分下降的控制。因此，虽然停止进行功率因数改善动作，但由于压缩机的能力受到限制，因此能够防止过大的电流流经整流部22等。
[0027]一发明的效果一
[0028]根据上述本发明的第一方面和第六方面，能够防止开关元件Q25a、Q25b、Q25c故障，并且能够谋求开关元件Q25a、Q25b、Q25c的小型化和低成本化。
[0029]根据上述本发明的第二方面和第五方面，能够容易地把握是否发生了瞬时电压下降或瞬时停电。
[0030]根据上述本发明的第三方面和第四方面，在控制部31g根据输入电压检测部24的检测结果Vac_peak来使输出电压的目标值Vdc_ref变化的情况下，控制部31g也能够可靠地把握瞬时电压下降或瞬时停电这样的情况。
[0031]根据上述本发明的第七方面，能确保在空调装置70的空调对象空间中的用户的舒适性。
[0032]根据上述本发明的第八方面，在压缩机72正常地运转的情况下，功率因数改善部25能够再次开始进行功率因数改善动作。
[0033]根据上述本发明的第九方面，能够尽可能地防止脉动下降控制所导致的空调装置70的能力降低这一状况。
[0034]根据上述本发明的第十方面，能够防止过大的电流流经整流部22等。
【附图说明】
[0035]图1是具备功率转换装置的电动机驱动系统的结构图。
[0036]图2是时序图，其示出输入电压、该输入电压的峰值、输入侧检测周期以及输入电压检测部的检测结果随时间经过而产生的变化。
[0037]图3是示意地示出第一实施方式所涉及的控制器的功能部的图。
[0038]图4是第一实施方式所涉及的可变式输出目标值的概念的说明图。
[0039]图5是时序图，其示出输入电压、输入电压检测部的检测结果、输出电压检测部的检测结果、功率因数改善部的允许/禁止、PFC驱动指令信号、功率因数改善驱动部的输出状态、PFC电流以及输出交流电随时间经过而产生的变化。
[0040]图6是条件表，该条件表中主要总结了由瞬时停电控制部进行的控制内容。
[0041]图7是说明第二实施方式所涉及的固定式输出目标值的概念的说明图。
[0042]图8是示意地示出第二实施方式所涉及的控制器的功能部的图。
[0043]图9是空调装置的结构的简图。
【具体实施方式】
[0044]下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细的说明。需要说明的是、以下实施方式是本质上优选的示例，并没有意图对本发明、其应用对象或其用途的范围加以限制。
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