[发明专利]电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备改善输入功率因数的电路并将交流电力变换为直流电力的电力变换装置。

背景技术

在以往的电力变换装置中，有以下所示的升压型交直流变换电路。在交流电源与二极管整流电路的连接点插入电抗器，在二极管整流电路的输出端子之间连接主开关元件，与该主开关元件并联地连接电容器和二极管的串联电路，将电容器的两端间作为直流输出。另外，在二极管整流电路与主开关元件之间，插入将分别串联连接了二极管和开关元件的2个串联电路和电容器相互并联连接而成的桥电路，从而降低了升压型交直流变换电路中的输入电流的高次谐波(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2007-282442号公报

发明内容

在这样的电力变换装置中，控制逆变器(桥电路)的电容器的充放电而降低输入电流的高次谐波，所以为了使逆变器直流母线电压稳定化，需要在外部连接直流电压源。另外，如果相对交流输入电源以及负载的过渡性的变化，连接到外部的直流电压源的供给能力不是充分大，则逆变器的直流母线电压变动，所以装置的稳定动作变得困难。

本发明是为了消除上述那样的问题而完成的，其目的在于，在具备单相逆变器而进行改善输入功率因数的输入电流控制和输出级的电压控制，将交流电力变换为直流电力的电力变换装置中，无需在外部设置电压源，而使单相逆变器的直流母线电压稳定化，使电力变换装置稳定地动作。

本发明的电力变换装置具备：整流电路，对来自交流输入电源的输入进行整流；逆变器电路，将分别具有多个半导体开关元件和直流电压源的1个以上的单相逆变器的交流侧串联连接而构成，将该交流侧串联连接到所述整流电路的输出而将所述各单相逆变器的输出的总和重叠到所述整流电路的输出上；平滑电容器，经由整流二极管连接到该逆变器电路的后级而对该输出进行平滑；以及短路用开关，一端连接到所述逆变器电路，另一端连接到所述平滑电容器的一端，使所述平滑电容器旁路。另外，使用电流指令来对所述逆变器电路进行输出控制，以使所述平滑电容器的电压追踪第1目标电压并且改善来自所述交流输入电源的输入功率因数，对所述短路用开关进行接通/关断控制，以使所述逆变器电路内的所述直流电压源的电压追踪第2目标电压。

根据本发明，通过短路用开关的控制，逆变器电路内的直流电压源的电压被控制成第2目标电压，所以无需在外部设置电压源，而可以使单相逆变器的直流母线电压稳定化，可以使电力变换装置稳定地动作。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电力变换装置的结构图。

图2是说明本发明的实施方式1的电力变换装置的动作的各部分的波形图。

图3是说明本发明的实施方式1的电力变换装置的动作的图。

图4是说明本发明的实施方式1的电力变换装置的动作的图。

图5是说明本发明的实施方式1的电力变换装置的动作的图。

图6是示出本发明的实施方式1的电力变换装置的控制的控制框图。

图7是说明本发明的实施方式1的短路用开关的控制的波形图。

图8是本发明的实施方式1的其他例的电力变换装置的结构图。

图9是本发明的实施方式1的第2其他例的电力变换装置的结构图。

图10是说明本发明的实施方式1的第2其他例的电力变换装置的动作的图。

图11是示出本发明的实施方式2的电力变换装置的控制的控制框图。

图12是示出本发明的实施方式3的电力变换装置的控制的控制框图。

图13是说明本发明的实施方式3的电力变换装置的控制的波形图。

图14是示出本发明的实施方式4的电力变换装置的控制的控制框图。

具体实施方式

实施方式1.

以下，说明本发明的实施方式1的电力变换装置。图1是本发明的实施方式1的电力变换装置的概略结构图。