[其他]电流型变换器装置

说明书

本发明涉及电流型变换器装置，尤其涉及适合于输出电压控制以直流电压作为电源的电流型变换器并且能在交流电源发生中断时进行功率转换以供应负载的电流型变换器装置。

对于以包括自灭弧器件例如晶体管的电流型变换器控制负载例如马达的装置，要求在交流电源中断时能够驱动马达。在现有技术中能够满足这种要求有如日本专利JP-A-61-102172所描述的技术方案。在该已有技术中，以直流电源例如电池作为电源，配备了电源装置通过使上述电流型变换器产生功率变换而控制直流电源的输出电压或一单独设置的装置，这样电源被加到例如马达负载上。

在上述现有技术中，只考虑到了电源运行控制装置，而制动装置并没有被考虑到。例如，没有考虑到当上述马达由耦合到马达上的负载转换到电源（电力）产生状态时电源装置的输出电压特性。

一般说来，包含在电源装置例如电流型变换器中的控制装置例如半导体装置不能被脉宽小于由该装置的特性所限定的最小脉宽所驱动。因此，上述电源装置具有一个问题，即输出电压突然部分变化而导致非连续特性。此外，还有一个问题即在上述非连续输出电压范围内负载不能被稳定控制。

本发明的一个目的是提供一种电流型变换器的的控制单元，使该变换器即使在以直流电源作为电源的情况下也具有连续输出电压特性。

本发明的另一个目的是提供一种即使在用交流电源作为电源的电流型变换器在交流电源中断情况下，具有不仅能进行马达的电源运行控制，而且也能进行马达的电气制动控制的电流型变换器单元。

根据本发明，电流型变换器装置包括一直流电压电源，电流型变换器，负载和变换器单元，为了取消当电流型变换器按斩波器方式以最小脉宽工作时输出的变换器中灭弧装置的直流电压，在相同的变换控制周期内产生具有极性与上述直流电压相反的直流电压。

那就是说，本发明的目的可以在变换控制周期内通过控制电流型变换器的工作状态使呈现下述的三种工作状态来达到。

在从直流电源提供电力到负载例如马达的电源（供电）控制型工作方式中，变换器被控制以呈现三个状态。即持续期不小于最小脉宽的从直流电源把电力提供到负载的电源（供电）导通状态，直流电路被短路以返回电路电流的回流状态以及，从负载产生电力提供到直流电源以消除当变换器被以最小脉宽驱动时在电源（供电）导通状态所输出的电压的具有固定脉宽的再生导通状态。在变换控制周期中三种状态的时间比例是可变的。

在控制来自负载例如马达的再生电力的再生控制型工作方式中，变换器以与电源（供电）控制型工作方式相同的方式控制，以呈现三种状态，该三种状态即：持续期不小于最小宽度的、用于从负载再生电力到直流电源的再生导通状态，直流电路被短路以返回电路电流的回流状态以及，从直流电源供电给负载以消除当变换器被以最小脉宽驱动时在再生导通状态中所输出的电压的具有固定脉的电源（供电）导通状态，在变换控制周期中的三种状态的时间比是可变的。

另外，在用交流电源的电流型变换器装置的交流电源中断情况下实现运行中的电气制动控制的目的是通过形成电源的电池，探测交流电源输出中断的装置以及输出给电流型变换器一个控制信号以使再生电力变换响应于探测装置的变换器控制单元来实现的。

图1是根据本发明的一个实施例的结构图;

图2A和2B是由图1的控制电路14产生的控制函数以及变换器2的输出电压特性的示意图;

图3是控制电路14的控制流程图;

图4是电源（供电）控制中各驱动信号的时域图和其输出特性图;

图5A、5B和5C是在图4中的三个电路状态的示意图;

图6是再生控制中的各个驱动信号的时域图及其输出电压特性图;

图7A、7B和7C是图6所示的三种电路状态的示意图;

图8A和8B是为控制本发明的另一实施例、由控制电路14产生的控制函数及变换器2的输出电压特性示意图;

图9是在该状态下控制电路14的控制流程图;

图10是在电源（供电）控制中各驱动信号的时域图及其输出电压特性图;

图11是再生控制中各驱动信号时域图及其输出电压特性图;

图12是在电梯的控制电路中使用的本发明的一个实施例的整个电路框图;

图13是如图12所示的实施例的各个电路的结构图;

图14到图34是本发明的其他实施例的示意图;

下面将详细说明根据本发明的电流型变换器的一个实施例。