直流電源装置とそれを用いた機器
【課題】高調波電流低減と高力率を図った直流電源装置においてコンデンサに流れるリップル電流の最大値を低減する。
【解決手段】交流電源１とリアクトル８を介して接続されるダイオードブリッジ６と、ダイオードブリッジ６の交流入力端子と直流出力端子の間にスイッチ９を介して接続されるコンデンサ１０と、ゼロクロス検出手段１３と、スイッチ制御手段１６と、直流電圧検出手段１７および交流電圧推定手段１９を備えた直流電源装置において、交流電源１の電圧が低下した際に目標電圧を下げることによりコンデンサ１０に流れるリップル電流の増加を防ぐことが可能となる。
【解決手段】交流電源１とリアクトル８を介して接続されるダイオードブリッジ６と、ダイオードブリッジ６の交流入力端子と直流出力端子の間にスイッチ９を介して接続されるコンデンサ１０と、ゼロクロス検出手段１３と、スイッチ制御手段１６と、直流電圧検出手段１７および交流電圧推定手段１９を備えた直流電源装置において、交流電源１の電圧が低下した際に目標電圧を下げることによりコンデンサ１０に流れるリップル電流の増加を防ぐことが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流を直流に変換するとともに交流電源に流れる高調波電流を低減し、力率の改善を図る直流電源装置とそれを用いた機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、数ｋＷ出力程度までの直流電源装置においては、１個ないしは２個のスイッチを用いて、そのスイッチを交流電源の半周期に１度ないしは数度動作させることで交流電源の高調波電流を低減するとともに力率を改善し、交流を目標の直流電圧に変換する方式が取られてきた。
【０００３】
例えば従来の単相入力の直流電源装置としては、交流電源からの交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサとを有し、交流電源とブリッジ整流回路の交流入力端との間に接続されたリアクトルと、ブリッジ整流回路の交流入力端と直流出力端との間にコンデンサを介して接続されたスイッチと、交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、ゼロクロス検出手段の出力に基づきスイッチの駆動信号を生成するスイッチ駆動信号生成手段と、スイッチを駆動するスイッチ駆動手段を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら従来の直流電源装置について説明する。図６は特許文献１の図２に記載されているインバータエアコン用の直流電源装置の構成を示している。図６に示したインバ−タエアコン用の直流電源装置は、４つのダイオード２から５で形成されたブリッジ整流回路６と、交流電源１とを備えている。交流電源１とブリッジ整流回路６の交流入力端との間にはリアクタ８が、ブリッジ整流回路の交流入力端と直流出力端との間にはスイッチ９を介してコンデンサ１０が接続されている。
【０００５】
また、ブリッジ整流回路６の正の直流出力端６ｄと、負の直流出力端６ｃとの間には、平滑コンデンサ７が接続されている。この平滑コンデンサ７により、ブリッジ整流回路６によって得られた変化の激しい直流を滑らかな直流にすることができる。
【０００６】
さらに、交流電源１の電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段１３と、前記ゼロクロス検出手段１３の出力に基づき、スイッチ９の駆動信号を生成するスイッチ駆動信号生成手段１４とスイッチ駆動手段１５を有している。
【０００７】
スイッチ駆動信号生成手段１４では、ゼロクロス検出手段１３で検出されたゼロクロスタイミング信号に基づいて、直流電圧の目標値と直流電圧の検出値が一致するようにゼロクロスタイミング信号からのスイッチ９の駆動遅延時間とその駆動時間を計算し、スイッチ駆動手段１５に駆動信号を送出する。
【０００８】
次に、各部の電圧と電流の挙動について図７から図１０を用いて説明する。ここで、図７と図８は交流電源１の電源電圧Ｖｉが正の半周期の間の動作を示し、図９と図１０は電源電圧Ｖｉが負の半周期の間の動作を示す。また、図１１は交流電源１の電源電圧Ｖｉとリアクトル８を流れるリアクトル電流ＩＬ、コンデンサ１０を流れるコンデンサ電流Ｉｃとコンデンサ電圧Ｖｃ、スイッチ駆動手段１５の駆動出力Ｖｇおよび直流電圧Ｖｄｃを示した従来の直流電源装置の電圧電流波形図である。
【０００９】
図７は電圧ゼロクロス点からの駆動遅延時間の経過後にスイッチ駆動手段１５による駆
動出力Ｖｇによってスイッチ９が導通したときの状態を示している。図７における矢印はその時の電流の流れを示したものである。（以下、図８から図１０でも同様に矢印で電流の流れを示すものとする。）コンデンサ１０にはスイッチ９の導通によりリアクトル８を介して充電が開始され、コンデンサ電流Ｉｃが流れ始める。そして、駆動時間の経過後にスイッチ９を開放するよう駆動出力Ｖｇを停止する。
【００１０】
図８は駆動時間の経過後の状態を示し、リアクトル８はスイッチ９が開放した時点のリアクトル電流ＩＬによって蓄えられたエネルギーを放出するため、電源電圧Ｖｉと直流電圧Ｖｄｃとの差電圧を発生して平滑コンデンサ７を充電するよう電流を流す。
【００１１】
次に、電源電圧Ｖｉが負の半周期の動作について説明する。電源電圧Ｖｉのゼロクロスからの駆動遅れ時間の経過後に駆動出力Ｖｇによりスイッチ９が導通した状態を図９に示す。このとき、コンデンサ１０には直流電圧Ｖｄｃに近い電圧まで充電されているため、コンデンサ１０は放電のためのコンデンサ電流Ｉｃを流すことになる。そして、駆動時間の経過後に駆動出力Ｖｇを停止することでスイッチ９は開放される。また、図１０はその駆動時間の経過後、スイッチ９が開放された状態を示している。
【００１２】
図１０では、リアクトル８はスイッチ９が開放された時点に流れていたリアクトル電流ＩＬによって蓄積されたエネルギーを放出するため、電源電圧Ｖｉと直流電圧Ｖｄｃの差電圧を発生して平滑コンデンサ７を充電するよう電流を流し、リアクトル電流ＩＬが流れなくなるとスイッチ９が投入される前の初期状態に戻る。
【００１３】
以上の一連の動作により、本実施の形態においてはリアクトル電流ＩＬの通流角度を大きく広げることができ、リアクトル電流ＩＬが正弦波に近づくことで高調波電流の低減と力率改善が実現できる。
【００１４】
また、例えば従来の三相入力の直流電源装置としては、特許文献２の図１に記載された直流電源装置などがある（例えば、特許文献２参照）。
【００１５】
これを図１２に示し、その概要について以下に説明する。この三相入力の直流電源装置は、三相交流電源２１と６つのダイオードから成る三相ブリッジ整流回路２２の交流入力端の各々との間にリアクトル８ｕ、８ｖ、８ｗをそれぞれ接続し、スイッチ９ｕ、９ｖ、９ｗとコンデンサ１０ｕ、１０ｖ、１０ｗを直列接続したものを三相ブリッジ整流回路２２の各相の交流入力端と直流出力端との間に接続するよう構成した直流電源装置である。
【００１６】
そして、スイッチ９ｕ、９ｖ、９ｗは各相電圧のゼロクロス点を検出する相電圧ゼロクロス検出手段２９から得たゼロクロス信号に基づいてスイッチ駆動を制御するためのスイッチ制御手段１６によって所定の時間だけ駆動され、このことにより商用周波数でコンデンサ１０ｕ、１０ｖ、１０ｗの充電と放電を交互に繰り返すように制御されている。
【００１７】
このように動作することによって、各相電流を相電圧の電圧ゼロクロス付近から立ち上げることができるとともに、リアクトル９ｕ、９ｖ、９ｗの作用によって入力電流波形を正弦波に近づけることが可能となり、力率の改善と高調波の低減を図ることができる。
【特許文献１】特開２００３−１０６６１６号公報
【特許文献２】特開２００６−１２１８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前記従来の直流電源装置は、単相入力のものも三相入力のものについても、一定の交流電源電圧のもとで高調波電流低減を図り、出力電圧を直流電圧目標値に維持するようにス
イッチの動作が制御されているものである。
【００１９】
しかしながら、交流電源電圧は一定とは限らず、交流電源電圧が低下した場合や、定常的に交流電源の電圧が定格電圧に対して低めの電圧値となって需要家において使用される場合には、出力電圧を維持するためスイッチの導通期間が大きくなり、コンデンサに流れるリップル電流が増大してしまう。
【００２０】
一方、直流電源装置においては、リアクトルとコンデンサが最も体積の大きい部品であり、単品の部品としてはコスト比率も大きいことが一般的である。しかしながら、上記のようにコンデンサのリップル電流にはマージンを持った設計とする必要があるため、装置全体の体積、コストのアップの原因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の直流電源装置は交流電源電圧を検出することによって、交流電源電圧値の低下に応じて目標直流電圧を低下させ、コンデンサに流れるリップル電流の最大値を低減するよう構成したものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の直流電源装置は、交流電源の電圧が低下してもコンデンサに流れるリップル電流の増大を防ぐことができるため、最適なコンデンサ特性設計が可能となるものであり、コンデンサの体積とコスト低減により、直流電源装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
第１の発明は、交流電源と、交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、ブリッジ整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、交流電源とブリッジ整流回路の２つの交流入力端子のどちらか一方との間に接続されたリアクトルと、ブリッジ整流回路の交流入力端子といずれかの直流出力端子との間にコンデンサを介して接続されたスイッチと、交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、起動時の出力電圧から交流電源電圧の値を推定する交流電圧推定手段と、その推定した電圧値に基づき目標電圧を決定するとともにスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置であり、交流電源電圧に応じて出力電圧を変化させることによりコンデンサに流れるリップル電流を制限することができ、コンデンサ特性の最適設計が可能となることによって装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【００２４】
第２の発明は、第１の発明において交流電源の電圧が所定の値を下回った場合にのみ、目標電圧を交流電源電圧値に応じて一義的に定められる値とすることを特徴とする直流電源装置であり、コンデンサのリップル電流を制限しつつ、直流出力電圧の安定化を図ることができる。
【００２５】
第３の発明は、交流電源と、交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、ブリッジ整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、交流電源とブリッジ整流回路の２つの交流入力端子のどちらか一方との間に接続されたリアクトルと、ブリッジ整流回路の交流入力端子といずれかの直流出力端子との間にコンデンサを介して接続されたスイッチと、交流電源の電圧を検出する交流電圧検出手段と、交流電源のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、検出された電圧値に基づいて目標電圧を決定してスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置であり、起動時だけでなく運転中も交流電圧検出手段で検出した電圧値に応じて出力電圧を変化させることによりコンデンサに流れるリップル電
流を制限することができ、コンデンサ特性の最適設計が可能となることによって装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【００２６】
第４の発明は、第３の発明において交流電源の電圧が所定の値を下回った場合にのみ、目標電圧を交流電源電圧値に応じて一義的に定められる値とすることを特徴とする直流電源装置であり、コンデンサのリップル電流を制限しつつ、直流出力電圧の安定化を図ることができる。
【００２７】
第５の発明は、三相交流電源と、６個のダイオードで形成された三相ブリッジ整流回路と、三相ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサと、三相交流電源と三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端との間に接続されたリアクトルと、三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端と直流出力端との間にスイッチを介して接続されたコンデンサと、三相交流電源の各相の電圧ゼロクロス点を検出する相電圧ゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、起動時の出力電圧から交流電源電圧の値を推定する交流電圧推定手段と、交流電圧推定手段で推定した電圧値に基づき目標電圧を決定するとともにスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置であり、交流電源電圧に応じて出力電圧を変化させることによりコンデンサに流れるリップル電流を制限することができ、コンデンサ特性の最適設計が可能となることによって装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【００２８】
第６の発明は、第５の発明において、スイッチ制御手段は推定した三相交流電源電圧が所定の値を下回ったときに目標電圧を低減するよう動作することを特徴とした直流電源装置であり、コンデンサのリップル電流を制限しつつ、直流出力電圧の安定化を図ることができる。
【００２９】
第７の発明は、三相交流電源と、６個のダイオードで形成された三相ブリッジ整流回路と、三相ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサと、三相交流電源と三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端との間に接続されたリアクトルと、三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端と直流出力端との間にスイッチを介して接続されたコンデンサと、三相交流電源の電圧を検出する交流電圧検出手段と、三相交流電源の各相の電圧ゼロクロス点を検出する相電圧ゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、交流電圧検出手段で検出した電圧値に応じて目標電圧を決定するとともにスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置であり、起動時だけでなく運転中も交流電圧検出手段で検出した電圧値に応じて出力電圧を変化させることによりコンデンサに流れるリップル電流を制限することができ、コンデンサ特性の最適設計が可能となることによって装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【００３０】
第８の発明は、第７の発明においてスイッチ制御手段は交流電圧検出手段で検出した電圧値が所定の値を下回ったときに目標電圧を低減するよう動作することを特徴とした直流電源装置であり、コンデンサのリップル電流を制限しつつ、直流出力電圧の安定化を図ることができる。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における直流電源装置のブロック図である。図１において、交流電源１がブリッジ整流回路６で整流されたのち平滑コンデンサ７で直流に平滑され、負荷１８に直流電圧を供給する基本構成は図６に示した従来例と同様である。また、ブリッジ整流回路６の交流入力端子と負極出力端子の間にコンデンサ１０を介してスイッチ９が接続され、スイッチ制御手段１６によってスイッチ９のオンオフ時間が調整されて高い入力力率で負荷１８に直流電力を供給ができる動作についても従来と同様である
。
【００３２】
ただし、本実施の形態においては、従来例に対して直流電圧を検出するための直流電圧検出手段１７と、直流電源装置の起動時に直流電圧検出手段１７によって検出された出力電圧から交流電源電圧を推定する交流電源電圧推定手段１９とが追加されており、図６のスイッチ駆動信号生成手段１４とスイッチ駆動手段１５の機能については、スイッチ制御手段１６に含めた構成としている。
【００３３】
また、本実施の形態においては、スイッチ９の駆動時間を出力電圧が目標電圧と等しくなるよう、スイッチ制御手段１６よって制御させる点において従来技術とは異なる。
【００３４】
次に目標電圧を変化させることによる効果について図１と図２とを用いて説明する。 図２は交流電源電圧が変化した場合のリップル電流の変化を目標電圧別に示したリップル電流特性図であり、図１におけるリアクトル８を６ｍＨ、コンデンサ１０を３００ｕＦ、平滑コンデンサ７を４．８ｍＦとして入力電力が３ｋＷの場合の特性を示している。
【００３５】
交流電源電圧が低下すると、出力電圧を維持しようとしてスイッチ９の導通時間が増えることに伴い、コンデンサ７に流れるリップル電流は増大する。しかし、目標電圧を３１２Ｖとした場合と３００Ｖとした場合とでは全体的に１Ａ強の電流差があり、目標電圧を下げることでリップル電流を低減することができる。
【００３６】
本実施例は、このようなリップル電流特性を利用したものであり、電源電圧が低下するに従って目標電圧を下げ、それによってコンデンサ７のリップル電流を低減する。これによりコンデンサ７の最適設計が可能となり、ひいては装置全体の小型化、低コスト化を実現することが可能となる。
【００３７】
なお、本実施の形態においては交流電源電圧を推定して目標電圧を定めていたが、図３に示すように、交流電圧検出手段２０を用いて交流電源電圧を直接検出するようにしても良い。
【００３８】
また、本実施の形態においては交流電源電圧が変化すると必ず目標電圧も変化させるようにしてもよいが、リップル電流が許容値よりも低い範囲内での交流電源電圧の低下については目標電圧を一定としておき、リップル電流が許容値を超える交流電源電圧低下の場合のみ目標電圧を低下させるようにしてもよい。このようにすることにより出力電圧の安定化を図ることが可能となる。
【００３９】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における直流電源装置のブロック図である。図４においては、図１２に示した従来の三相入力の直流電源装置に対して、直流電圧を検出するための直流電圧検出手段１７と、直流電源装置の起動時に直流電圧検出手段１７によって検出された出力電圧から交流電源電圧を推定する交流電源電圧推定手段１９が追加されている。
【００４０】
また、本実施の形態においてはスイッチ９ｕ、９ｖ、９ｗの駆動時間を出力電圧が目標電圧と等しくなるようスイッチ制御手段１６よって制御させる点において異なるが、相電圧のゼロクロスを基準としてスイッチ９ｕ、９ｖ、９ｗの駆動タイミングをとり、入力力率を高めるとともに高調波電流を低減する効果については実施の形態１と同様である。
【００４１】
そして、本実施の形態においても目標電圧を変えなければ、実施の形態１で示したようにコンデンサ７ｕ、７ｖ、７ｗに流れるリップル電流は、交流電源電圧が低下すると出力
電圧を維持するためスイッチ９ｕ、９ｖ、９ｗの導通時間が増えることに伴って増大する。
【００４２】
そこで、本実施の形態においても、リップル電流特性を利用して交流入力電圧が低下した場合に目標電圧を下げることでリップル電流を低減するものである。従って、本実施の形態では、入力電源が三相交流電源の直流電源装置においても、コンデンサ７ｕ、７ｖ、７ｗのリップル電流を低減できる。これによってコンデンサ７ｕ、７ｖ、７ｗの最適設計が可能となり、ひいては装置全体の小型化、低コスト化を実現することが可能となる。
【００４３】
なお、本実施の形態においては交流電源電圧を推定して目標電圧を定めていたが、図５に示すように交流電圧検出手段２０を用いて交流電源電圧を直接検出するようにしてもよい。
【００４４】
また、本実施の形態においては、交流電源電圧が変化すると必ず目標電圧も変化させるようにしてもよいが、リップル電流が許容値よりも低い範囲内での交流電源電圧の低下については目標電圧を一定としておき、リップル電流が許容値を超える交流電源電圧低下の場合のみ目標電圧を低下させるようにしてもよい。このようにすることにより出力電圧の安定化を図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる直流電源装置は、高調波電流低減と力率改善を実現する直流電源装置においてコンデンサの最大リップル電流を低減することを可能としたものであり、汎用インバータの入力段回路やエアコンまたは冷蔵庫などのコンプレッサを用いた家電機器の入力段回路の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１における直流電源装置のブロック図
【図２】コンデンサのリップル電流特性図
【図３】本発明の実施の形態１の交流電圧検出方法を変更した場合のブロック図
【図４】本発明の実施の形態２における直流電源装置のブロック図
【図５】本発明の実施の形態２の交流電圧検出方法を変更した場合のブロック図
【図６】従来の単相入力直流電源装置のブロック図
【図７】従来の単相入力直流電源装置の正の半周期でのスイッチオン時動作説明図
【図８】従来の単相入力直流電源装置の正の半周期でのスイッチオフ時動作説明図
【図９】従来の単相入力直流電源装置の負の半周期でのスイッチオン時動作説明図
【図１０】従来の単相入力直流電源装置の負の半周期でのスイッチオフ時動作説明図
【図１１】従来の単相入力直流電源装置の電圧電流波形図
【図１２】従来の三相入力直流電源装置のブロック図
【符号の説明】
【００４７】
１ 交流電源
２、３、４、５、２３、２４、２５、２６、２７、２８ ダイオード
６ ブリッジ整流回路
７ 平滑コンデンサ
８、８ｕ、８ｖ、８ｗ リアクトル
９、９ｕ、９ｖ、９ｗ スイッチ
１０、１０ｕ、１０ｖ、１０ｗ コンデンサ
１３ ゼロクロス検出手段
１６ スイッチ制御手段
１７ 直流電圧検出手段
１８ 負荷
１９ 交流電圧推定手段
２０ 交流電圧検出手段
２１ 三相交流電源
２２ 三相ブリッジ整流回路
２９ 相電圧検出手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流を直流に変換するとともに交流電源に流れる高調波電流を低減し、力率の改善を図る直流電源装置とそれを用いた機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、数ｋＷ出力程度までの直流電源装置においては、１個ないしは２個のスイッチを用いて、そのスイッチを交流電源の半周期に１度ないしは数度動作させることで交流電源の高調波電流を低減するとともに力率を改善し、交流を目標の直流電圧に変換する方式が取られてきた。
【０００３】
例えば従来の単相入力の直流電源装置としては、交流電源からの交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサとを有し、交流電源とブリッジ整流回路の交流入力端との間に接続されたリアクトルと、ブリッジ整流回路の交流入力端と直流出力端との間にコンデンサを介して接続されたスイッチと、交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、ゼロクロス検出手段の出力に基づきスイッチの駆動信号を生成するスイッチ駆動信号生成手段と、スイッチを駆動するスイッチ駆動手段を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら従来の直流電源装置について説明する。図６は特許文献１の図２に記載されているインバータエアコン用の直流電源装置の構成を示している。図６に示したインバ−タエアコン用の直流電源装置は、４つのダイオード２から５で形成されたブリッジ整流回路６と、交流電源１とを備えている。交流電源１とブリッジ整流回路６の交流入力端との間にはリアクタ８が、ブリッジ整流回路の交流入力端と直流出力端との間にはスイッチ９を介してコンデンサ１０が接続されている。
【０００５】
また、ブリッジ整流回路６の正の直流出力端６ｄと、負の直流出力端６ｃとの間には、平滑コンデンサ７が接続されている。この平滑コンデンサ７により、ブリッジ整流回路６によって得られた変化の激しい直流を滑らかな直流にすることができる。
【０００６】
さらに、交流電源１の電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段１３と、前記ゼロクロス検出手段１３の出力に基づき、スイッチ９の駆動信号を生成するスイッチ駆動信号生成手段１４とスイッチ駆動手段１５を有している。
【０００７】
スイッチ駆動信号生成手段１４では、ゼロクロス検出手段１３で検出されたゼロクロスタイミング信号に基づいて、直流電圧の目標値と直流電圧の検出値が一致するようにゼロクロスタイミング信号からのスイッチ９の駆動遅延時間とその駆動時間を計算し、スイッチ駆動手段１５に駆動信号を送出する。
【０００８】
次に、各部の電圧と電流の挙動について図７から図１０を用いて説明する。ここで、図７と図８は交流電源１の電源電圧Ｖｉが正の半周期の間の動作を示し、図９と図１０は電源電圧Ｖｉが負の半周期の間の動作を示す。また、図１１は交流電源１の電源電圧Ｖｉとリアクトル８を流れるリアクトル電流ＩＬ、コンデンサ１０を流れるコンデンサ電流Ｉｃとコンデンサ電圧Ｖｃ、スイッチ駆動手段１５の駆動出力Ｖｇおよび直流電圧Ｖｄｃを示した従来の直流電源装置の電圧電流波形図である。
【０００９】
図７は電圧ゼロクロス点からの駆動遅延時間の経過後にスイッチ駆動手段１５による駆
動出力Ｖｇによってスイッチ９が導通したときの状態を示している。図７における矢印はその時の電流の流れを示したものである。（以下、図８から図１０でも同様に矢印で電流の流れを示すものとする。）コンデンサ１０にはスイッチ９の導通によりリアクトル８を介して充電が開始され、コンデンサ電流Ｉｃが流れ始める。そして、駆動時間の経過後にスイッチ９を開放するよう駆動出力Ｖｇを停止する。
【００１０】
図８は駆動時間の経過後の状態を示し、リアクトル８はスイッチ９が開放した時点のリアクトル電流ＩＬによって蓄えられたエネルギーを放出するため、電源電圧Ｖｉと直流電圧Ｖｄｃとの差電圧を発生して平滑コンデンサ７を充電するよう電流を流す。
【００１１】
次に、電源電圧Ｖｉが負の半周期の動作について説明する。電源電圧Ｖｉのゼロクロスからの駆動遅れ時間の経過後に駆動出力Ｖｇによりスイッチ９が導通した状態を図９に示す。このとき、コンデンサ１０には直流電圧Ｖｄｃに近い電圧まで充電されているため、コンデンサ１０は放電のためのコンデンサ電流Ｉｃを流すことになる。そして、駆動時間の経過後に駆動出力Ｖｇを停止することでスイッチ９は開放される。また、図１０はその駆動時間の経過後、スイッチ９が開放された状態を示している。
【００１２】
図１０では、リアクトル８はスイッチ９が開放された時点に流れていたリアクトル電流ＩＬによって蓄積されたエネルギーを放出するため、電源電圧Ｖｉと直流電圧Ｖｄｃの差電圧を発生して平滑コンデンサ７を充電するよう電流を流し、リアクトル電流ＩＬが流れなくなるとスイッチ９が投入される前の初期状態に戻る。
【００１３】
以上の一連の動作により、本実施の形態においてはリアクトル電流ＩＬの通流角度を大きく広げることができ、リアクトル電流ＩＬが正弦波に近づくことで高調波電流の低減と力率改善が実現できる。
【００１４】
また、例えば従来の三相入力の直流電源装置としては、特許文献２の図１に記載された直流電源装置などがある（例えば、特許文献２参照）。
【００１５】
これを図１２に示し、その概要について以下に説明する。この三相入力の直流電源装置は、三相交流電源２１と６つのダイオードから成る三相ブリッジ整流回路２２の交流入力端の各々との間にリアクトル８ｕ、８ｖ、８ｗをそれぞれ接続し、スイッチ９ｕ、９ｖ、９ｗとコンデンサ１０ｕ、１０ｖ、１０ｗを直列接続したものを三相ブリッジ整流回路２２の各相の交流入力端と直流出力端との間に接続するよう構成した直流電源装置である。
【００１６】
そして、スイッチ９ｕ、９ｖ、９ｗは各相電圧のゼロクロス点を検出する相電圧ゼロクロス検出手段２９から得たゼロクロス信号に基づいてスイッチ駆動を制御するためのスイッチ制御手段１６によって所定の時間だけ駆動され、このことにより商用周波数でコンデンサ１０ｕ、１０ｖ、１０ｗの充電と放電を交互に繰り返すように制御されている。
【００１７】
このように動作することによって、各相電流を相電圧の電圧ゼロクロス付近から立ち上げることができるとともに、リアクトル９ｕ、９ｖ、９ｗの作用によって入力電流波形を正弦波に近づけることが可能となり、力率の改善と高調波の低減を図ることができる。
【特許文献１】特開２００３−１０６６１６号公報
【特許文献２】特開２００６−１２１８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前記従来の直流電源装置は、単相入力のものも三相入力のものについても、一定の交流電源電圧のもとで高調波電流低減を図り、出力電圧を直流電圧目標値に維持するようにス
イッチの動作が制御されているものである。
【００１９】
しかしながら、交流電源電圧は一定とは限らず、交流電源電圧が低下した場合や、定常的に交流電源の電圧が定格電圧に対して低めの電圧値となって需要家において使用される場合には、出力電圧を維持するためスイッチの導通期間が大きくなり、コンデンサに流れるリップル電流が増大してしまう。
【００２０】
一方、直流電源装置においては、リアクトルとコンデンサが最も体積の大きい部品であり、単品の部品としてはコスト比率も大きいことが一般的である。しかしながら、上記のようにコンデンサのリップル電流にはマージンを持った設計とする必要があるため、装置全体の体積、コストのアップの原因となっていた。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の直流電源装置は交流電源電圧を検出することによって、交流電源電圧値の低下に応じて目標直流電圧を低下させ、コンデンサに流れるリップル電流の最大値を低減するよう構成したものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の直流電源装置は、交流電源の電圧が低下してもコンデンサに流れるリップル電流の増大を防ぐことができるため、最適なコンデンサ特性設計が可能となるものであり、コンデンサの体積とコスト低減により、直流電源装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
第１の発明は、交流電源と、交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、ブリッジ整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、交流電源とブリッジ整流回路の２つの交流入力端子のどちらか一方との間に接続されたリアクトルと、ブリッジ整流回路の交流入力端子といずれかの直流出力端子との間にコンデンサを介して接続されたスイッチと、交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、起動時の出力電圧から交流電源電圧の値を推定する交流電圧推定手段と、その推定した電圧値に基づき目標電圧を決定するとともにスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置であり、交流電源電圧に応じて出力電圧を変化させることによりコンデンサに流れるリップル電流を制限することができ、コンデンサ特性の最適設計が可能となることによって装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【００２４】
第２の発明は、第１の発明において交流電源の電圧が所定の値を下回った場合にのみ、目標電圧を交流電源電圧値に応じて一義的に定められる値とすることを特徴とする直流電源装置であり、コンデンサのリップル電流を制限しつつ、直流出力電圧の安定化を図ることができる。
【００２５】
第３の発明は、交流電源と、交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、ブリッジ整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、交流電源とブリッジ整流回路の２つの交流入力端子のどちらか一方との間に接続されたリアクトルと、ブリッジ整流回路の交流入力端子といずれかの直流出力端子との間にコンデンサを介して接続されたスイッチと、交流電源の電圧を検出する交流電圧検出手段と、交流電源のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、検出された電圧値に基づいて目標電圧を決定してスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置であり、起動時だけでなく運転中も交流電圧検出手段で検出した電圧値に応じて出力電圧を変化させることによりコンデンサに流れるリップル電
流を制限することができ、コンデンサ特性の最適設計が可能となることによって装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【００２６】
第４の発明は、第３の発明において交流電源の電圧が所定の値を下回った場合にのみ、目標電圧を交流電源電圧値に応じて一義的に定められる値とすることを特徴とする直流電源装置であり、コンデンサのリップル電流を制限しつつ、直流出力電圧の安定化を図ることができる。
【００２７】
第５の発明は、三相交流電源と、６個のダイオードで形成された三相ブリッジ整流回路と、三相ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサと、三相交流電源と三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端との間に接続されたリアクトルと、三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端と直流出力端との間にスイッチを介して接続されたコンデンサと、三相交流電源の各相の電圧ゼロクロス点を検出する相電圧ゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、起動時の出力電圧から交流電源電圧の値を推定する交流電圧推定手段と、交流電圧推定手段で推定した電圧値に基づき目標電圧を決定するとともにスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置であり、交流電源電圧に応じて出力電圧を変化させることによりコンデンサに流れるリップル電流を制限することができ、コンデンサ特性の最適設計が可能となることによって装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【００２８】
第６の発明は、第５の発明において、スイッチ制御手段は推定した三相交流電源電圧が所定の値を下回ったときに目標電圧を低減するよう動作することを特徴とした直流電源装置であり、コンデンサのリップル電流を制限しつつ、直流出力電圧の安定化を図ることができる。
【００２９】
第７の発明は、三相交流電源と、６個のダイオードで形成された三相ブリッジ整流回路と、三相ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサと、三相交流電源と三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端との間に接続されたリアクトルと、三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端と直流出力端との間にスイッチを介して接続されたコンデンサと、三相交流電源の電圧を検出する交流電圧検出手段と、三相交流電源の各相の電圧ゼロクロス点を検出する相電圧ゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、交流電圧検出手段で検出した電圧値に応じて目標電圧を決定するとともにスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置であり、起動時だけでなく運転中も交流電圧検出手段で検出した電圧値に応じて出力電圧を変化させることによりコンデンサに流れるリップル電流を制限することができ、コンデンサ特性の最適設計が可能となることによって装置全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【００３０】
第８の発明は、第７の発明においてスイッチ制御手段は交流電圧検出手段で検出した電圧値が所定の値を下回ったときに目標電圧を低減するよう動作することを特徴とした直流電源装置であり、コンデンサのリップル電流を制限しつつ、直流出力電圧の安定化を図ることができる。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における直流電源装置のブロック図である。図１において、交流電源１がブリッジ整流回路６で整流されたのち平滑コンデンサ７で直流に平滑され、負荷１８に直流電圧を供給する基本構成は図６に示した従来例と同様である。また、ブリッジ整流回路６の交流入力端子と負極出力端子の間にコンデンサ１０を介してスイッチ９が接続され、スイッチ制御手段１６によってスイッチ９のオンオフ時間が調整されて高い入力力率で負荷１８に直流電力を供給ができる動作についても従来と同様である
。
【００３２】
ただし、本実施の形態においては、従来例に対して直流電圧を検出するための直流電圧検出手段１７と、直流電源装置の起動時に直流電圧検出手段１７によって検出された出力電圧から交流電源電圧を推定する交流電源電圧推定手段１９とが追加されており、図６のスイッチ駆動信号生成手段１４とスイッチ駆動手段１５の機能については、スイッチ制御手段１６に含めた構成としている。
【００３３】
また、本実施の形態においては、スイッチ９の駆動時間を出力電圧が目標電圧と等しくなるよう、スイッチ制御手段１６よって制御させる点において従来技術とは異なる。
【００３４】
次に目標電圧を変化させることによる効果について図１と図２とを用いて説明する。 図２は交流電源電圧が変化した場合のリップル電流の変化を目標電圧別に示したリップル電流特性図であり、図１におけるリアクトル８を６ｍＨ、コンデンサ１０を３００ｕＦ、平滑コンデンサ７を４．８ｍＦとして入力電力が３ｋＷの場合の特性を示している。
【００３５】
交流電源電圧が低下すると、出力電圧を維持しようとしてスイッチ９の導通時間が増えることに伴い、コンデンサ７に流れるリップル電流は増大する。しかし、目標電圧を３１２Ｖとした場合と３００Ｖとした場合とでは全体的に１Ａ強の電流差があり、目標電圧を下げることでリップル電流を低減することができる。
【００３６】
本実施例は、このようなリップル電流特性を利用したものであり、電源電圧が低下するに従って目標電圧を下げ、それによってコンデンサ７のリップル電流を低減する。これによりコンデンサ７の最適設計が可能となり、ひいては装置全体の小型化、低コスト化を実現することが可能となる。
【００３７】
なお、本実施の形態においては交流電源電圧を推定して目標電圧を定めていたが、図３に示すように、交流電圧検出手段２０を用いて交流電源電圧を直接検出するようにしても良い。
【００３８】
また、本実施の形態においては交流電源電圧が変化すると必ず目標電圧も変化させるようにしてもよいが、リップル電流が許容値よりも低い範囲内での交流電源電圧の低下については目標電圧を一定としておき、リップル電流が許容値を超える交流電源電圧低下の場合のみ目標電圧を低下させるようにしてもよい。このようにすることにより出力電圧の安定化を図ることが可能となる。
【００３９】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における直流電源装置のブロック図である。図４においては、図１２に示した従来の三相入力の直流電源装置に対して、直流電圧を検出するための直流電圧検出手段１７と、直流電源装置の起動時に直流電圧検出手段１７によって検出された出力電圧から交流電源電圧を推定する交流電源電圧推定手段１９が追加されている。
【００４０】
また、本実施の形態においてはスイッチ９ｕ、９ｖ、９ｗの駆動時間を出力電圧が目標電圧と等しくなるようスイッチ制御手段１６よって制御させる点において異なるが、相電圧のゼロクロスを基準としてスイッチ９ｕ、９ｖ、９ｗの駆動タイミングをとり、入力力率を高めるとともに高調波電流を低減する効果については実施の形態１と同様である。
【００４１】
そして、本実施の形態においても目標電圧を変えなければ、実施の形態１で示したようにコンデンサ７ｕ、７ｖ、７ｗに流れるリップル電流は、交流電源電圧が低下すると出力
電圧を維持するためスイッチ９ｕ、９ｖ、９ｗの導通時間が増えることに伴って増大する。
【００４２】
そこで、本実施の形態においても、リップル電流特性を利用して交流入力電圧が低下した場合に目標電圧を下げることでリップル電流を低減するものである。従って、本実施の形態では、入力電源が三相交流電源の直流電源装置においても、コンデンサ７ｕ、７ｖ、７ｗのリップル電流を低減できる。これによってコンデンサ７ｕ、７ｖ、７ｗの最適設計が可能となり、ひいては装置全体の小型化、低コスト化を実現することが可能となる。
【００４３】
なお、本実施の形態においては交流電源電圧を推定して目標電圧を定めていたが、図５に示すように交流電圧検出手段２０を用いて交流電源電圧を直接検出するようにしてもよい。
【００４４】
また、本実施の形態においては、交流電源電圧が変化すると必ず目標電圧も変化させるようにしてもよいが、リップル電流が許容値よりも低い範囲内での交流電源電圧の低下については目標電圧を一定としておき、リップル電流が許容値を超える交流電源電圧低下の場合のみ目標電圧を低下させるようにしてもよい。このようにすることにより出力電圧の安定化を図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる直流電源装置は、高調波電流低減と力率改善を実現する直流電源装置においてコンデンサの最大リップル電流を低減することを可能としたものであり、汎用インバータの入力段回路やエアコンまたは冷蔵庫などのコンプレッサを用いた家電機器の入力段回路の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１における直流電源装置のブロック図
【図２】コンデンサのリップル電流特性図
【図３】本発明の実施の形態１の交流電圧検出方法を変更した場合のブロック図
【図４】本発明の実施の形態２における直流電源装置のブロック図
【図５】本発明の実施の形態２の交流電圧検出方法を変更した場合のブロック図
【図６】従来の単相入力直流電源装置のブロック図
【図７】従来の単相入力直流電源装置の正の半周期でのスイッチオン時動作説明図
【図８】従来の単相入力直流電源装置の正の半周期でのスイッチオフ時動作説明図
【図９】従来の単相入力直流電源装置の負の半周期でのスイッチオン時動作説明図
【図１０】従来の単相入力直流電源装置の負の半周期でのスイッチオフ時動作説明図
【図１１】従来の単相入力直流電源装置の電圧電流波形図
【図１２】従来の三相入力直流電源装置のブロック図
【符号の説明】
【００４７】
１ 交流電源
２、３、４、５、２３、２４、２５、２６、２７、２８ ダイオード
６ ブリッジ整流回路
７ 平滑コンデンサ
８、８ｕ、８ｖ、８ｗ リアクトル
９、９ｕ、９ｖ、９ｗ スイッチ
１０、１０ｕ、１０ｖ、１０ｗ コンデンサ
１３ ゼロクロス検出手段
１６ スイッチ制御手段
１７ 直流電圧検出手段
１８ 負荷
１９ 交流電圧推定手段
２０ 交流電圧検出手段
２１ 三相交流電源
２２ 三相ブリッジ整流回路
２９ 相電圧検出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と、前記交流電源からの交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、前記ブリッジ整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の２つの交流入力端子のどちらか一方との間に接続されたリアクトルと、前記ブリッジ整流回路の交流入力端子といずれかの直流出力端子との間にコンデンサを介して接続されたスイッチと、前記交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、起動時の出力電圧から交流電源電圧の値を推定する交流電圧推定手段と、前記交流電圧推定手段で推定した電圧値に基づき目標電圧を決定するとともにスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置。
【請求項２】
前記スイッチ制御手段は、前記交流電圧推定手段で推定した電圧値が所定の値を下回ったときに目標電圧を低減するよう動作することを特徴とした請求項１に記載の直流電源装置。
【請求項３】
交流電源と、前記交流電源からの交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、前記ブリッジ整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の２つの交流入力端子のどちらか一方との間に接続されたリアクトルと、前記ブリッジ整流回路の交流入力端子といずれかの直流出力端子との間にコンデンサを介して接続されたスイッチと、前記交流電源の電圧を検出する交流電圧検出手段と、前記交流電源のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、前記交流電圧検出手段で検出された電圧値に基づいて目標電圧を決定して前記スイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置。
【請求項４】
前記スイッチ制御手段は、前記交流電圧検出手段で検出した電圧値が所定の値を下回ったときに目標出力電圧を低減するよう動作することを特徴とした請求項３に記載の直流電源装置。
【請求項５】
三相交流電源と、６個のダイオードで形成された三相ブリッジ整流回路と、前記三相ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサと、前記三相交流電源と前記三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端との間に接続されたリアクトルと、前記三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端と直流出力端との間にスイッチを介して接続されたコンデンサと、前記三相交流電源の各相の電圧ゼロクロス点を検出する相電圧ゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、起動時の出力電圧から前記三相交流電源の電圧を推定する交流電圧推定手段と、前記交流電圧推定手段で推定した電圧値に基づき目標電圧を決定するとともにスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置。
【請求項６】
前記スイッチ制御手段は、前記交流電圧推定手段で推定した電圧値が所定の値を下回ったときに目標電圧を低減するよう動作することを特徴とした請求項５に記載の直流電源装置。
【請求項７】
三相交流電源と、６個のダイオードで形成された三相ブリッジ整流回路と、前記三相ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサと、前記三相交流電源と前記三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端との間に接続されたリアクトルと、前記三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端と直流出力端との間にスイッチを介して接続されたコンデンサと、前記三相交流電源の電圧を検出する交流電圧検出手段と、前記三相交流電源の各相の電圧ゼロクロス点を検出する相電圧ゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流
電圧検出手段と、前記交流電圧検出手段で検出した電圧値に基づき目標電圧を決定するとともに前記スイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置。
【請求項８】
前記スイッチ制御手段は、前記交流電圧検出手段で検出した電圧値が所定の値を下回ったときに目標電圧を低減するよう動作することを特徴とした請求項７に記載の直流電源装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の直流電源装置を備えた機器。
【請求項１】
交流電源と、前記交流電源からの交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、前記ブリッジ整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の２つの交流入力端子のどちらか一方との間に接続されたリアクトルと、前記ブリッジ整流回路の交流入力端子といずれかの直流出力端子との間にコンデンサを介して接続されたスイッチと、前記交流電源の電圧のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、起動時の出力電圧から交流電源電圧の値を推定する交流電圧推定手段と、前記交流電圧推定手段で推定した電圧値に基づき目標電圧を決定するとともにスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置。
【請求項２】
前記スイッチ制御手段は、前記交流電圧推定手段で推定した電圧値が所定の値を下回ったときに目標電圧を低減するよう動作することを特徴とした請求項１に記載の直流電源装置。
【請求項３】
交流電源と、前記交流電源からの交流を全波整流する４個のダイオードで形成されたブリッジ整流回路と、前記ブリッジ整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記交流電源と前記ブリッジ整流回路の２つの交流入力端子のどちらか一方との間に接続されたリアクトルと、前記ブリッジ整流回路の交流入力端子といずれかの直流出力端子との間にコンデンサを介して接続されたスイッチと、前記交流電源の電圧を検出する交流電圧検出手段と、前記交流電源のゼロ点を検出するゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、前記交流電圧検出手段で検出された電圧値に基づいて目標電圧を決定して前記スイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置。
【請求項４】
前記スイッチ制御手段は、前記交流電圧検出手段で検出した電圧値が所定の値を下回ったときに目標出力電圧を低減するよう動作することを特徴とした請求項３に記載の直流電源装置。
【請求項５】
三相交流電源と、６個のダイオードで形成された三相ブリッジ整流回路と、前記三相ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサと、前記三相交流電源と前記三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端との間に接続されたリアクトルと、前記三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端と直流出力端との間にスイッチを介して接続されたコンデンサと、前記三相交流電源の各相の電圧ゼロクロス点を検出する相電圧ゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、起動時の出力電圧から前記三相交流電源の電圧を推定する交流電圧推定手段と、前記交流電圧推定手段で推定した電圧値に基づき目標電圧を決定するとともにスイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置。
【請求項６】
前記スイッチ制御手段は、前記交流電圧推定手段で推定した電圧値が所定の値を下回ったときに目標電圧を低減するよう動作することを特徴とした請求項５に記載の直流電源装置。
【請求項７】
三相交流電源と、６個のダイオードで形成された三相ブリッジ整流回路と、前記三相ブリッジ整流回路の直流出力端に接続された平滑コンデンサと、前記三相交流電源と前記三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端との間に接続されたリアクトルと、前記三相ブリッジ整流回路の各相の交流入力端と直流出力端との間にスイッチを介して接続されたコンデンサと、前記三相交流電源の電圧を検出する交流電圧検出手段と、前記三相交流電源の各相の電圧ゼロクロス点を検出する相電圧ゼロクロス検出手段と、出力電圧を検出する直流
電圧検出手段と、前記交流電圧検出手段で検出した電圧値に基づき目標電圧を決定するとともに前記スイッチの駆動を制御するスイッチ制御手段とを備えたことを特徴とする直流電源装置。
【請求項８】
前記スイッチ制御手段は、前記交流電圧検出手段で検出した電圧値が所定の値を下回ったときに目標電圧を低減するよう動作することを特徴とした請求項７に記載の直流電源装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の直流電源装置を備えた機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−９９５１０（Ｐ２００８−９９５１０Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８１１００（Ｐ２００６−２８１１００）
【出願日】平成１８年１０月１６日（２００６．１０．１６）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１６日（２００６．１０．１６）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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