[發(fā)明專利]整流裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480054604.2
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN105659485A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 松井孝太
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 胡秋瑾

整流裝置(100)包括：將有向交流電源(1)流過反饋電流的一側(cè)的相鄰的兩邊設(shè)為開關(guān)元件(Qa、Qb)，且其他兩邊由整流元件(Da、Db)構(gòu)成的整流電路(4)；輸入電壓檢測器(6)；輸入電流檢測器(7)；以及根據(jù)基于與輸入電壓同步的同步正弦波而生成的輸入電流目標值、與輸入電流之間的差分，對脈沖寬度進行調(diào)制來控制開關(guān)元件(Qa、Qb)的控制電路(8)。在輸入電壓、輸入電流以及同步正弦波的極性中，某一個的極性與其他的極性不同的情況下，使兩個開關(guān)元件(Qa、Qb)同時進行開關(guān)動作。由此，即使在有可能因開關(guān)元件的動作狀態(tài)而導(dǎo)致產(chǎn)生交流電源的短路的情況下，也能夠防止整流裝置的電路的損壞，并且不會使功率因數(shù)下降。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用開關(guān)控制來進行電流控制，并將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的整流裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的整流裝置構(gòu)成為，例如在由四個二極管構(gòu)成的橋式全波整流電路的輸出級配置有與負載相串聯(lián)的扼流線圈和二極管，并且與負載相并聯(lián)地配置有與開關(guān)元件串聯(lián)連接的電阻和平滑用電容器，從而向負載提供直流輸出電力，并且，該整流裝置通過檢測流過電阻的電流，基于該檢測結(jié)果以規(guī)定的脈沖寬度對開關(guān)元件進行控制，由此來力圖改善整流裝置的功率因數(shù)。

然而，在上述整流裝置中，存在轉(zhuǎn)換效率因二極管等的損耗而下降的問題，并且，為了改善功率因數(shù)，在具備PFC(Power Factor Correction：功率因數(shù)校正)電路的整流裝置中，要將形成橋式電路的四個整流元件內(nèi)的兩個整流元件置換成開關(guān)元件。例如，在圖10所示的專利文獻1的電源裝置中，橋式全波整流電路中流過反饋電流的一側(cè)的兩個整流元件分別被置換成開關(guān)元件4a、4b，設(shè)置于該整流電路的后級的平滑用電容器5經(jīng)由扼流線圈2與交流輸入電源1相連接，并且，控制開關(guān)元件4a、4b的動作的控制電路6設(shè)置為對輸入電壓、輸出電壓以及流過開關(guān)元件4a、4b的電流進行檢測。控制電路6識別線路輸入電壓的上波側(cè)部和下波側(cè)部，并且與此相對地分別使開關(guān)元件4a、4b動作，對開關(guān)元件的脈沖寬度進行適當?shù)目刂?，以使得線路輸入電流成為與線路輸入電壓的相位同相的正弦波交流電流。由此，通過將橋式全波整流電路中流過反饋電流的兩個整流元件分別置換成開關(guān)元件，并利用控制電路適當?shù)貙﹂_關(guān)元件進行控制來改善功率因數(shù)，從而在所謂的無橋PFC中，能夠?qū)崿F(xiàn)元器件數(shù)量的削減以及轉(zhuǎn)換效率和可靠性的提高。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平7-115774號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

然而，在專利文獻1的電源裝置中，需要對輸入電壓進行檢測，以使得能夠根據(jù)輸入電壓的極性來切換半導(dǎo)體開關(guān)元件的開關(guān)模式期間和導(dǎo)通固定模式期間。在設(shè)置有檢測電路以檢測該輸入電壓的情況下，檢測電路中會產(chǎn)生信號傳輸延遲時間。由此，在輸入電壓的極性發(fā)生切換的時刻、與切換半導(dǎo)體開關(guān)元件的開關(guān)模式期間和導(dǎo)通固定模式期間的時刻(以下，記載為“動作模式切換時刻”)之間會產(chǎn)生與上述延遲時間相對應(yīng)的量的偏差。

對此，例如，能夠使用微機等運算器，在根據(jù)上述檢測電路的輸出信號來生成與輸入電壓同步的正弦波的情況下，通過運算使相位偏移與檢測電路中信號傳輸延遲時間相對應(yīng)的量，從而生成輸入電壓的同步正弦波。然而，在如上述那樣通過運算生成同步正弦波的情況下，例如，在輸入電壓的頻率發(fā)生了變動時，若運算的收斂速度相對于頻率的變動速度不足夠快，則無法準確地推定輸入電壓，由此將導(dǎo)致所生成的同步正弦波的極性切換的時刻、與輸入電壓的極性切換的時刻之間產(chǎn)生偏差。因此，輸入電壓的極性發(fā)生切換的時刻、與半導(dǎo)體開關(guān)元件的動作模式切換時刻之間產(chǎn)生偏差。