[发明专利]电力转换装置以及空调机

说明书

本发明涉及电力转换装置以及空调机，具备：二极管串联电路；电容器串联电路，与该串联电路并联连接；开关模块，具有三个开关引线，由单个模块构成，与二极管串联电路并联连接；交流电压检测器，检测与第1引线的共同连接点和二极管串联电路的共同连接点连接的单相交流电源的电压；电流检测器，分别检测流过各开关引线的电流；直流电压检测器，检测二极管串联电路的端子电压即直流电压；以及控制部，基于电流、交流电压和直流电压对各引线进行PWM控制，控制部将第1引线作为功率因数控制用引线进行开关控制，第2以及第3引线的共同连接点和电容器串联电路的共同连接点与3相负载连接，将第2以及第3引线作为负载控制用引线进行开关控制。

技术领域

本发明的实施方式涉及在将商用交流电源转换成直流电源之后再转换成交流电源的电力转换装置、以及将由通过该电力转换装置获得的交流电源驱动的马达作为动力源的空调机。

背景技术

例如，为了驱动永久磁铁同步马达等交流马达，需要使用逆变器等电力转换器将从直流电源获得的电力转换成3相交流电力。此外，在搭载有逆变器的系统中搭载有用于从商用交流电源获得直流电力的电源装置。

关于从交流电力获得直流电力的电源装置，例如图9所示，一般已知有具备二极管整流电路以及功率因数改善(Power Factor Correction)电路而构成的电源装置。以下，将功率因数改善电路称作PFC电路。二极管整流电路对交流电压进行整流并转换成直流电压。由二极管整流器整流后的电压与交流电压同样、振幅较大地变动，因此在输出侧连接平滑电容器而使电压平滑。

当连接平滑电容器时，仅在与平滑电容器相比交流电压更大的情况下，整流器的二极管导通而进行动作。因而，从交流电源向整流器流入的电流成为仅在交流电压的峰值附近呈现振幅的功率因数较差的波形。因此，将PFC电路连接在二极管整流电路与平滑电容器之间来改善功率因数，将所获得的直流电源向逆变器电路供给，对3相交流电流进行控制而驱动马达。

在上述构成中，为了将电力从交流转换成直流而需要整流电路以及PFC电路，还需要转换成3相交流的逆变器电路，因此存在导致系统整体的大型化、高成本化这样的课题。

另一方面，作为实现3相逆变器的小型化的构成，例如专利文献1即日本特开2008-295161号公报所公开的那样，提出有将3相中的1相与使用串联电容器等而生成的直流电压的中性点连接的V形联结逆变器。由此，能够将3相逆变器所需的功率器件的数量从6个减少到4个，能够实现小型化。

但是，虽然通过V形联结逆变器能够使逆变器电路小型化，但对于包括从交流电源向直流电源的转换部在内的整体的系统，期望进一步的小型化。而且，一般在交流100V～200V、输出为数kW以下的逆变器中，使用将多个功率器件集成化的IPM(Intelligent PowerModule)的情况较多。与此相对，整流电路、PFC电路由多个分立构件构成，因此妨碍小型化。

发明内容

因此，提供包括从交流电源向直流电源的转换部在内也能够实现小型化的电力转换装置、以及使用该装置而构成的空调机。

实施方式的电力转换装置具备：

二极管串联电路，由串联连接的两个二极管构成；

电容器串联电路，由串联连接的两个电容器构成，与上述二极管串联电路并联连接；

开关模块，具有由六个开关元件构成的三个开关引线，由单个的模块构成，与上述二极管串联电路并联连接；

交流电压检测器，对与作为上述三个开关引线之一的第1引线的共同连接点以及上述二极管串联电路的共同连接点连接的单相交流电源的电压进行检测；

电流检测器，对流过各上述开关引线的电流分别进行检测；

直流电压检测器，对上述二极管串联电路的端子电压即直流电压进行检测；以及