JPH0365056A - 整流装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電気機器に直流を供給する整流装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 第３図は例えば昭和６３年電気学会全国大会論文集Ｎｏ
、５０９ｒ低損失高力率コンバ一タ回路」をインバータ
式空気調和機の整流装置に適用したものを示す回路図で
ある。

図中、（１）は交流電源、（２）は交流電源（１）の端
子Ａに接続されたリレー接点、（３）はリレー接点（２
）に接続された交流リアクタ、（４）は交流電源（１）
の端子Ａ、Ｂにリレー接点（２）及び交流リアクタ（３
）を介して接続された高力率コンバータ回路で、電界効
果トランジスタ（以下ＦＥＴという）（４Ａ）（４Ｂ）
とダイオード（４Ｇ）　（４Ｄ）からなっている。（５
）は高力率コンバータ回路（４）の直流側に接続された
平滑コンデンサ、（６）は平滑コンデンサ（５）の両端
に接続されたインバータ回路、（７）はインバータ回路
（６）の交流側に接続された圧縮機モータ、（８）は高
力率コンバータ回路（４）とインバータ回路（６）を接
続する直流線路に挿入された電流検出器、（９）は電流
検出器（８）の出力により動作し高力率インバータ回路
（６）のＦ　Ｅ　Ｔ　（４Ａ）　（４Ｂ）をスイッチン
グさせる制御回路である。

従来の整流装置は上記のように構成され、リレー接点（
２）が閉成されると、交流電源（１）は高力率コンバー
タ回路（４）で直流電源に整流され、平滑コンデンサ（
５）で平滑されてインバータ回路（６）に供給される。

そして、インバータ回路（６）で可変周波数の交流電源
に変換され、圧縮機モータ（７）を駆動する。

更に、高力率コンバータ回路（４）では、ＦＥＴ（４Ａ
）　（４Ｂ）の制御により、六方電圧の高力率化と、圧
縮機モータ（７）を駆動するために必要な電圧まで高め
る昇圧動作とを行う。これらの動作は、次の四つのモー
ドに分けられる。

（モード１）交流電源（１）の端子Ａの電圧が正、Ｆ　
Ｅ　Ｔ　（４Ａ）がオフ、Ｆ　Ｅ　Ｔ　（４Ｂ）がオン
のとき、（１）→（２）→（３）→（４Ｂ）→（４Ｄ）
→（１）の経路で、交流リアクタ（３）にエネルギーが
蓄えられる。

（モード２）交流電源（１）の端子Ａの電圧が正、Ｆ　
Ｅ　Ｔ　（４Ａ）がオフ、Ｆ　Ｅ　Ｔ　（４Ｂ）がオフ
のとき、（１）→（２）→（３）→（４Ａ）　（ダイオ
ード側）→（５）→（８）→（４Ｄ）→（１）の経路で
、交流リアクタ（３）に蓄えられたエネルギーを平滑コ
ンデンサ（５）に放電する。

（モード３）交流電源（１）の端子Ａの電圧が負、Ｆ　
Ｅ　Ｔ　（４Ａ）がオン、Ｆ　Ｅ　Ｔ　（４Ｂ）がオフ
のとき、（１）→（４Ｃ）→（４Ａ）→（３）→（２）
→（１）の経路で、交流リアクタ（３）にエネルギーが
蓄えられる。

（モード４）交流電源（１）の端子Ａの電圧が負。

Ｆ　Ｅ　Ｔ　（４Ａ）がオフ、Ｆ　Ｅ　Ｔ　（４Ｂ）が
オフのとき、（１）→（４Ｃ）→（５）→（８）→ＦＥ
Ｔ（４Ｂ）（ダイオード側）→（３）→（２）→（１）
の経路で、交流リアクタ（３）に蓄えられたエネルギー
を平滑コンデンサ（５）に放電する。

交流リアクタ（３）のエネルギーが放電するとき、蓄え
られていたエネルギーは電圧に変わり、交流電源（１）
の電圧と共に平滑コンデンサ（５）に印加されるため、
交流電源（１）の電圧よりも高い電圧が印加される。高
力率コンバータ回路（４）は、ＦＥＴ　（４Ａ）　（４
Ｂ）がオン・オフによりモードが変わる間、この電圧を
平滑コンデンサ（５）が保持することにより昇圧する。

また、交流リアクタ（３）がエネルギーを充電する間は
、交流電源（１）から交流リアクタ（３）だけに電流が
供給されるので入力電流は増加し、交流リアクタ（３）
がエネルギーを放電する間は、交流リアクタ（３）と平
滑コンデンサ（５）に電流が供給されるので入力電流は
減少する。制御回路（９）は上記モードが移行するとき
に生じる入力電流の増減を電流検出器（８）により検出
し、入力電流を入力電圧と同位相の正弦波となるように
制御して、入力力率１０（１％でひずみのない電流に制
御する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の整流装置では、Ｆ　Ｅ　Ｔ　（４Ａ
）（４Ｂ）をスイッチングさせて電源力率を高力率にな
るようにしているため、Ｆ　Ｅ　Ｔ　（４Ａ）　（４Ｂ
）を常にスイッチングさせておく必要があり、高力率コ
ンバータ回路（４）の損失が大きく、発熱が増加するな
ど信頼性が低くなるという問題点がある。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、高力率コンバータ回路での損失を減らし５回路素子の
信頼性を高くすることができるようにした整流装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る整流装置は、高力率コンバータ回路と昇
圧回路とを有し、負荷電流を検出して電源力率を判断し
て、上記両回路を切り換えるようにしたものである。

［作　用］ この発明においては、負荷電流により電源力率を判断し
て、高力率コンバータ回路と昇圧回路とを切り換えるよ
うにしたため、力率の悪いときは高力率コンバータ回路
で、力率の良いときは昇圧回路で運転される。

［実施例］ 第１図及び第２図はこの発明の一実施例を示す図で、第
１図は回路図、第２図は倍電圧回路のときの負荷電流と
電源力率の関係を示す曲ＩＩ図であり、従来装置と同様
の部分は同一符号で示す。

第１図中、（１１）（１２）は互いに直列に接続されて
高力率コンバータ回路（４）の直流側に接続され倍電圧
回路を形成するコンデンサ、　（１３）はインバータ回
路（４）と上記倍電圧回路を接続するリレー接点、（１
４）は電流検出器（８）の出力により動作し制御回路（
９）に停止信号（１４ａ）を発しかつリレー接点（１３
）を開閉させる切換回路である。

次に、この実施例の動作を、第２図を参照して説明する
。

第２図は、上・起債電圧回路だけで運転したときの負荷
電流と電源力率の関係を示す。すなわち、電流検出器（
８）から検出された負荷電流がＢよりも小さいときは、
切換回路（１４）によりリレー接点（１３）は開放し、
高力率コンバータ回路（４）は、従来装置と同様に電源
の高力率化と直流電圧の昇圧を行う。

負荷電流がＢ−０間にあると、切換回路（１４）はリレ
ー接点（１３）を閉成させると共に、制御回路（９）に
停止信号（１４ａ）を発し、高力率コンバータ回路（４
）のＦ　Ｅ　Ｔ　（４Ａ）　（４Ｂ）のスイッチングを
停止させることにより、上記倍電圧回路として動作させ
る。

また、負荷電流がＣよりも大きいときは、切換回路（１
４）によりリレー接点（１３）は開放し、上述のように
電源の高力率化と直流電圧の昇圧を行う。

更に、圧縮機モータ（７）が停止しているような場合は
、リレー接点（１３）は開放、高力率コンバータ回路（
４）のＦ　Ｅ　Ｔ　（４Ａ）　（４Ｂ）は停止し、通常
の準電圧整流回路として動作する。

このようにして、電源力率は第２図のＡよりも下がるこ
とはなく、負荷電流がＢ−０間のときは。

高力率コンバータ回路（４）を停止して整流回路の効率
の向上を図ることができ、Ｆ　Ｅ　Ｔ　（４Ａ）　（４
Ｂ）の負担を軽減し、回路素子の信頼性を高くすること
ができる。また、圧縮機モータ（７）の停止中も、Ｆ　
Ｅ　Ｔ　（４Ａ）　（４Ｂ）の負担は軽減される。

なお、リレー接点（１３）は開閉式のもので示したが、
半導体スイッチでもよい。

また、実施例では、空気調和機の圧縮機モータ（７）に
電源を供給するインバータ回路（６）に適用するものと
したが、他の直流電気機器に電源と供給する装置であっ
てもよく、上記実施例と同様に有効である。

［発明の効果コ 以上説明したとおりこの発明では、高力率コンバータ回
路と昇圧回路とを有し、負荷電流を検出して電源力率を
判断して、上記両回路を切り換えるようにしたので、力
率の悪いときは高力率コンバータ回路で運転して力率を
向上させ、力率の良いときは昇圧回路で運転して整流回
路の効率を上げることができると共に、回路′素子の信
頼性を高くすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明による整流装置の一実施例
を示す図で、第１図は回路図、第２図は倍電圧回路のと
きの負荷電流と電源力率の関係を示す曲線図、第３図は
従来の整流装置を示す回路図である。 図中、（１）は交流電源、（４）は高力率コンバータ回
路、（６）はインバータ回路、（７）は負荷（圧縮機モ
ータ）、（８）は電流検出器、（９）は制御回路、（１
１）（１２）は昇圧回路（コンデンサ）、（１３）はリ
レー接点、（１４）は切換回路である。 なお、図中同一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源を直流電源に変換してこれを電気機器に供給す
   る整流装置において、スイッチング素子により上記交流
   電源を直流電源に変換すると共に上記直流電源を所定電
   圧以上に昇圧しかつ上記交流電源の力率をほぼ１００％
   にする高力率コンバータ回路と、上記直流電源を上記所
   定電圧以上に昇圧する昇圧回路と、上記負荷に対応する
   負荷電流を検出する電源検出器と、この電流検出器の出
   力により上記電源力率を判断して上記高力率コンバータ
   回路と上記昇圧回路とを切り換える切換回路とを備えた
   ことを特徴とする整流装置。