[发明专利]相电流检测装置及使用该相电流检测装置的功率转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测直交流转换电路的输出交流电的相电流的相电流检测装置以及使用该相电流检测装置的功率转换装置。

背景技术

在空调中，为了向驱动压缩机的电动机供给交流电，大多采用将直流电转换成交流电的直交流转换电路。而且，在该直交流转换电路中，为了控制流过电动机的电流等，通常设置有检测输出交流电的相电流的相电流检测装置(例如，参照专利文献1)。专利文献1的相电流检测装置具有设置在直流连接(DC link)中的分流电阻、以及以分流电阻两端的电压作为输入并输出检测电流的放大器，在进行脉宽调制控制(PWM：Pulse Width Modulation)之际利用分流电阻中所产生的电压脉冲检测相电流。

上述直交流转换电路使多个开关元件的开关状态分别变化而将直流电转换成交流电，因此只要能够提高载波信号的频率(载波频率)，输出控制的响应性即可提高(即控制频带扩大)。其中，例如在PWM控制的直交流转换电路中需要提高切换速度，例如若使用由宽禁带半导体构成的开关元件，则能够期待提高切换速度(例如现有技术的10倍以上)并提高载波频率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开特许公报特开2004-135440号公报

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

但是，如果上述载波频率(切换频率)提高，则分流电阻中产生的电压脉冲的宽度就会减小，因此需要提高构成相电流检测装置的元件的速度。而且，分流电阻所输出的电压脉冲的波形从上升起在规定期间内因阻尼振荡(ringing)等而变形，因此电压稳定之前必须等待规定时间才能对相电流进行测量。即，研究认为载波频率如果提高，则可能会难以确保检测相电流所需的脉冲宽度。对此，例如，研究认为如果采用霍尔电流互感器(Hall CT，Hall Current Transformer)则能够进行检测，这样一来与利用分流电阻的情况相比相电流检测装置的成本就会增大。

本发明是着眼于上述问题而完成的，其目的在于：在利用分流电阻对直交流转换电路的相电流进行检测的相电流检测装置中，即使直交流转换电路中开关元件的切换频率达到高频，也能更可靠地检测相电流。

-用以解决技术问题的技术方案-

为了解决上述问题，第一方面的发明是：

一种相电流检测装置，该相电流检测装置对使多个开关元件Sup、...、Swn的开关状态分别变化而将直流电转换成交流电的直交流转换电路3中的输出交流电的相电流进行检测，

该相电流检测装置包括：

分流电阻R，输出与上述相电流相对应的电压的电压脉冲，

控制部4，以规定长度的直交流转换控制期间T2为单位反复进行使各开关元件Sup、...、Swn的开关状态分别变化以控制上述输出交流电的电流或电压的直交流转换控制，

检测部5，根据上述电压脉冲检测上述相电流；

上述控制部4将检测上述相电流的相电流检测期间T1设置在规定的直交流转换控制期间T2相互之间，并且上述控制部4对各开关元件Sup、...、Swn的开关状态进行控制，以在上述相电流检测期间T1内从上述分流电阻R输出宽度比上述直交流转换控制期间T2内的上述电压脉冲的宽度更大的电压脉冲；

上述检测部5根据上述相电流检测期间T1的电压脉冲检测上述相电流。

根据该结构，在直交流转换控制期间T2内进行直交流转换控制，输出规定交流电。并且，在本发明中，在进行上述直交流转换控制的直交流转换控制期间T2之外另设相电流检测期间T1，由检测部5根据该相电流检测期间T1的电压脉冲检测相电流。在该功率转换装置中，也是相电流检测期间T1的电压脉冲从上升开始在规定期间内波形也可能会因阻尼振荡而紊乱。但是，在本发明中，在该相电流检测期间T1内对控制部4进行控制，以从分流电阻R输出脉冲宽度比直交流转换控制时的电压脉冲更大的电压脉冲。因此，即使待阻尼振荡消失且电压稳定才进行检测，与采用直交流转换控制过程中的电压脉冲的情况相比，也能够在相电流检测期间T1内确保更长的检测时间(即，更大的脉冲宽度)。

第二方面的发明是：

在第一方面的发明的相电流检测装置中，

上述相电流检测期间T1是比上述直交流转换控制期间T2更长的期间。

在此结构中，由于相电流检测期间T1比直交流转换控制期间T2更长，因此能够使相电流检测期间T1内的电压脉冲的宽度更大。

第三方面的发明是：