电源装置及消耗功率推算方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及一种电源装置及消耗功率推算方法。
【背景技术】
[0002] 近年来进行PAM(Pulse Ampl;Uude Modulation)控制作为空气调节装置等所使用 马达的控制。
[0003] 在PAM控制中，为减少输入马达的输入电流的高次谐波分量，输出与交流电频率相 应的脉冲。
[0004] 专利文献1已公示一种电源装置，其在电源频率的半个周期内生成至少2个W上 PAM脉冲，从而进一步提高功率因数并减少高次谐波电流。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利特开2008-253060号公报
【发明内容】
[000引发明要解决的课题
[0009] 在专利文献1所记载的进行PAM控制的电源装置中，有些装置未检测来自交流电源 的输入电压(也称为电源电压）。因此，根据通过整流电路(转换器)整流后供应到负载的直 流电压推算输入电压。而且，检测来自交流电源的输入电流，根据检测的输入电流和推算的 输入电压，推算负载的消耗功率。
[0010] 此处，W抑制高次谐波电流为目的，设定与输入电流相应的脉宽。通常直流电压根 据脉宽而变化，因此直流电压相对于输入电流未必固定，直流电压会产生波动。即便如此， 根据直流电压推算输入电压后，也可能无法高精度地推算消耗功率。
[0011] 本发明鉴于运些情况开发而成，目的在于提供一种电源装置及消耗功率推算方 法，其能够简易且高精度地推算负载的消耗功率，而无需检测来自交流电源的输入电压。 [00 12]技术方案
[0013] 为解决上述课题，本发明的电源装置及消耗功率推算方法采用W下方法。
[0014] 本发明第一方式所述的电源装置具备:整流单元，所述整流单元将由交流电源输 入的交流电转换为直流电后供应到负载;感应元件，所述感应元件串联在交流电源输入端 子与所述整流单元之间；开关单元，所述开关单元并联在通过所述感应元件施加到所述整 流单元的交流电压经路间，并进行开闭动作;平滑单元，所述平滑单元与所述整流单元并联 在所述整流单元的直流端子侧；W及，控制单元，所述控制单元根据所述输入电流决定使所 述开关单元开闭的驱动脉冲的ON及OFF, W便来自交流电源的输入电压固定时使指定输入 电流中供应到所述负载的直流电压固定，其中，根据所述输入电流和所述直流电压推算来 自所述交流电源的输入电压，并根据该输入电压、所述输入电流及功率因数算出所述负载 的消耗功率。
[0015] 根据本结构，通过整流单元，使由交流电源输入的交流电转换为直流电后供应到 负载。而且，感应元件串联在交流电源输入端子与整流单元之间，进行开闭动作的开关单元 并联在通过感应元件施加到整流单元的交流电压经路间，平滑单元与整流单元并联在整流 单元的直流端子侧。
[0016] 本结构在来自交流电源的输入电压固定时使指定输入电流中供应到负载的直流 电压固定。通过控制单元根据输入电流决定使开关单元开闭的驱动脉冲的ON及OFF, W便使 直流电压固定。
[0017] 而且，根据输入电流和直流电压推算来自交流电源的输入电压。如上述所示，进行 控制在输入电压固定时使指定输入电流中供应到负载的直流电压固定。由于进行运种控 审IJ，因此可根据输入电流和直流电压推算输入电压。根据推算出的输入电压、输入电流及功 率因数算出负载的消耗功率。功率因数由输入电流的多项式表示，事先求出功率因数与输 入电流的关系。
[0018] 因此，根据本结构，能够简易且高精度地推算负载的消耗功率，而无需检测来自交 流电源的输入电压。
[0019] 本发明第二方式所述的消耗功率推算方法，其为电源装置的消耗功率推算方法， 所述电源装置具备:整流单元，所述整流单元将由交流电源输入的交流电转换为直流电后 供应到负载;感应元件，所述感应元件串联在交流电源输入端子与所述整流单元之间;开关 单元，所述开关单元并联在通过所述感应元件施加到所述整流单元的交流电压经路间，并 进行开闭动作；W及，平滑单元，所述平滑单元与所述整流单元并联在所述整流单元的直流 端子侧，其中，根据所述输入电流决定使所述开关单元开闭的驱动脉冲的ON及OFF, W便来 自交流电源的输入电压固定时使指定输入电流中供应到所述负载的直流电压固定，根据所 述输入电流和所述直流电压推算来自所述交流电源的输入电压，并根据该输入电压、所述 输入电流及功率因数算出所述负载的消耗功率。
[0020] 有益效果
[0021] 本发明具有如下优秀效果，即能够简易且高精度地推算负载的消耗功率，而无需 检测来自交流电源的输入电压。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明实施方式所述电源装置的结构图。
[0023] 图2表示本发明本实施方式所述各种波形，（a)表示交流电源的电源电压波形，（b) 表示控制电路中发生的驱动脉冲信号的波形，（C)表示输入电流的变化。
[0024] 图3是表示本发明实施方式所述驱动脉冲信号的生成方法的图。
[0025] 图4是表示本发明实施方式所述消耗功率推算处理流程的流程图。
【具体实施方式】
[0026] W下参考附图，对本发明所述电源装置及消耗功率推算方法的一个实施方式进行 说明。
[0027] 图1是本实施方式中用于控制空气调节器压缩机的电源装置10的电路结构图。
[0028] 如图1所示，电源装置10具备：电抗器12,所述电抗器12与交流电源11串联;整流电 路13,所述整流电路13由与交流电源11及电抗器12连接的二极管电桥13a~13d构成;平滑 电路14,所述平滑电路14由与整流电路13并联的电容器14a构成；W及，负载15,所述负载15 与平滑电路14连接。负载15例如为驱动空气调节器压缩机的马达。
[0029] 此外，电源装置10还具备:开关构件16,所述开关构件16通过电抗器12使交流电源 11短路；W及，控制电路20,所述控制电路20由控制开关构件16断续的微型计算机等组成。
[0030] 而且，电源装置10具备:零交叉检测部21，所述零交叉检测部21在交流电源11的两 端通过检测交流电源11的电压来检测交流电源11的零交叉点；负载电流检测部22,所述负 载电流检测部22在电抗器12的上游侧检测供应到负载15的电流(也称为输入电流）；W及， 负载电压检测部23,所述负载电压检测部23在负载15的上游侧检测供应到负载15的直流电 压。
[0031] 控制电路20根据运些零交叉检测部21、负载电流检测部22、负载电压检测部23的 检测结果，与交流电源11的电源电压(也称为输入电压）的变化(正弦波）同步，控制开关构 件16的断续。控制电路20与由零交叉检测部21检测的零交叉点同步，生成驱动开关构件16 (开闭动作）的驱动信号，通过将该驱动信号传输给开关构件16的驱动电路（图示省略），使 开关构件16断续。
[0032] 控制电路20例如由CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memo巧）、R0M(Read Only Memo巧）W及计算机可读取存储媒体等构成。而且，用于实现各种 功能的一连串处理，作为其中一例，W程序形式存储在存储媒体等中，CP叫尋该程序读出到 RAM等中，通过执行信息的加工和运算处理，实现各种功能。另外，程序还可运用事先安装到 ROM或其他存储媒体的方式、W存储到计算机可读取存储媒体的状态提供的方式、通过有线 或无线的通信单元传送的方式等。计算机可读取存储媒体是指磁盘、光磁盘、CD-R0M、DVD-R0M、半导体存储器等。
[0033] 接着对电源装置10的动作进行说明。
[0034] 本实施方式所述电源装置10进行PAM(Pulse Ampl;Uude Modulation)控制之一的 简易PAM控制。本实施方式所述简易PAM控制通过在电源电压波形（电源频率)的半个周期内 输出4次脉冲(详情后述的脉冲Pl、P2、P3、P4)，抑制输入电流的高次谐波分量发生。
[0035] 与交流电源11的电源电压同步从控制电路20输出接通信号后，开关构件16关闭， 交流电源11通过电抗器12被短路，并开始流通电流，该电流逐渐增加。接着，与电源电压同 步从控制电路20输出关断信号后，开关构件16打开，之前在电抗器12中流通的短路电流通 过整流电路13变为平滑电路14的电容器14a的充电电流，并开始减少。然后，交流电源11的 电源电压接近峰值电压后，与前述W往的直流电源装置的情况相同，利用二极管电桥13a、 13d(或13b、13c)的作用通过电抗器12和整流电路13使电容器14a的充电电流流通。而且，负 载15上被施加充电到电容器14a的电压。
[0036] 将此时的各部动作波形表示在图中后如图2