[发明专利]电源控制装置以及具有该电源控制装置的热泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及减少了从电源供给的交流电流中的高次谐波，改善了 功率因数的电源控制装置和具有该电源控制装置的热泵装置。这里， 所谓热泵装置，例如包括室内空调器等空调设备、冰箱等冷冻冷藏设 备以及热泵式的供热水机等。

背景技术

作为具有减少从电源供给的交流电流中的高次谐波、改善了功率 因数的现有的电源控制装置的热泵装置，例如有在日本特开平4- 271299号公报中公开的空调设备。该空调设备中的控制方法是在交流 /直流变换电路中设置与电源构成闭合环路的电抗器和开关元件，对 其开关元件进行通断控制来形成减少了高次谐波的正弦波的输出电 压。

图10是表示在日本特开平4-271299号公报中公开的作为现有的 热泵装置的空调设备的示意电路图。如图10所示，在现有的空调设备 中，包括把交流电源101的交流电流变换成直流电流的交流/直流变 换电路106、被供给直流电流的逆变器部107以及用于改善输入功率因 数、减少高次谐波的具有电抗器102和2个开关元件104、105的输入 电流控制电路。另外，在图10的现有的空调设备中，设置由逆变器部 107驱动的压缩机用电机108、检测交流输入电流的输入电流传感器(电 流变换器)103、把检测出的交流输入电流变换成电压的变换电路109、 驱动开关元件104、105的开关元件驱动电路110、驱动逆变器部107 的逆变器部驱动电路111以及控制开关元件驱动电路110和逆变器部 驱动电路111的控制装置112。

控制装置112对开关元件104、105进行通断控制，并且，根据检 测出的交流输入电流，变更开关元件104、105的导通时间。控制装置 112进行控制，如果由电流传感器103检测出的交流输入电流大于规定 值，则增大开关元件104、105的导通时间的时间比例，如果检测出的 交流输入电流小于规定值，则减小开关元件104、105的导通时间的时 间比例。

发明内容

在图10表示的现有的热泵装置的结构中，根据由电流传感器103 检测出的交流输入电流值，控制开关元件104、105的导通时间的时间 比例。然而，由于用电流传感器(电流变换器)103不能正确地检测瞬 时电流，其结果，不能正确地检测包含畸变的交流输入电流。因此， 在根据由电流传感器103检测出的交流输入电流值进行的控制中，难 以得到高的功率因数。另外，具有如下问题：交流/直流变换电路106 的输入控制电路中的2个开关元件104、105如果由于噪声等同时成为 导通状态，则在由交流电源101、电抗器102和开关元件104、105构 成的闭合环路中设置的电流传感器103不能应对，装置发生故障。

因此，为了得到更高的功率因数，考虑使用畸变影响少且电流检 测精度高的霍尔传感器。但是，为了使用霍尔传感器，需要用于补偿 温度特性等的特别的电路，具有成为复杂、高价的电路结构的问题。 另外，存在如下问题：在由使用了霍尔传感器的电流检测机构构成热 泵装置的情况下，如果要提高响应速度使得能够迅速应对过电流保护 等，则霍尔传感器的驱动电路的功耗增大。

本发明解决上述现有的热泵装置中的问题，目的是提供一种电流 控制装置和效率高、可靠性高的节能的热泵装置，该电流控制装置能 够以简单的结构正确地检测交流输入电流，把输入电流低损失地形成 为正弦波形的输出电流，从而使畸变小，能大幅度地减少高次谐波， 得到高功率的输出，而且能够可靠地防止发生由短路事故等引起的过 电流。

本发明第一方案的电源控制装置包括：

具有开关元件的整流电路，将通过电抗器被输入的来自交流电源 的交流电流变换成整流电流；

平滑输出电路，被输入从上述整流电路输出的整流电流，形成对 直流负载的输出；

输入电压检测部，检测来自上述交流电源的交流电压的瞬时电压；

输入电流检测部，具有检测来自上述交流电源的交流电流的电流 变换器；

整流电流检测部，检测从上述整流电路向上述平滑输出电路输入 的整流电流的瞬时值；

输出电压检测部，检测与上述整流电路的输出连接的平滑输出电 路的端子电压；