JP2019187073A - DC power supply - Google Patents
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Abstract
【課題】力率改善を行わない場合にも、交流電源からの交流電流が逆向きに流れることなく、安定した同期整流を実現し、直流電源装置の変換効率を向上する。【解決手段】同期整流動作とともに交流電源の力率改善を行う第一の動作モード及び、同期整流のみを実施し、力率改善を行わない第二の動作モードで動作する直流電源装置において、正と負の閾値を予め記憶させておく閾値記憶部とを備え、前記交流電源からの交流電圧の極性が正の場合に、交流電流が前記閾値記憶部で記憶した正の閾値未満の時には、少なくとも前記フルブリッジ回路4のローサイド開放することで同期整流を部分的に禁止し、前記交流電源からの交流電圧の極性が負の場合に、交流電流が前記閾値記憶部で記憶した負の閾値超過の時には、少なくとも前記フルブリッジ回路4のハイサイドを開放することで同期整流を部分的に禁止する。【選択図】図1An object of the present invention is to realize a stable synchronous rectification without an AC current from an AC power supply flowing in a reverse direction even when a power factor is not improved, and to improve a conversion efficiency of a DC power supply device. In a DC power supply device operating in a first operation mode for improving the power factor of an AC power supply together with a synchronous rectification operation and in a second operation mode for performing only synchronous rectification and not performing a power factor improvement, And a threshold storage unit that stores a negative threshold in advance, when the polarity of the AC voltage from the AC power supply is positive, when the AC current is less than the positive threshold stored in the threshold storage unit, at least Opening the low side of the full bridge circuit 4 partially inhibits synchronous rectification, and when the polarity of the AC voltage from the AC power supply is negative, the AC current exceeds the negative threshold value stored in the threshold storage unit. In some cases, synchronous rectification is partially prohibited by opening at least the high side of the full bridge circuit 4. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、力率改善機能を有した直流電源装置に関するものである。 The present invention relates to a DC power supply device having a power factor correction function.
MOSFETを用いて同期整流を行うフルブリッジ構成の直流電源装置において、交流電圧が低く、交流電流が流れていないタイミングでMOSFETがオン状態になると、交流電流が逆向きに流れる期間ができ、歪みなど交流電流波形に影響を及ぼし、直流電源装置の変換効率が低下する。
そこで、交流電流の指令値あるいは検出値の絶対値と所定の閾値との比較結果にもとづき、同期整流を実施あるいは禁止する方法がある(例えば、特許文献1参照。)
In a DC power supply with a full bridge configuration that performs synchronous rectification using a MOSFET, when the MOSFET is turned on at a timing when the AC voltage is low and no AC current is flowing, there is a period in which the AC current flows in the reverse direction, distortion, etc. This affects the AC current waveform and reduces the conversion efficiency of the DC power supply.
Therefore, there is a method of performing or prohibiting synchronous rectification based on a comparison result between an AC current command value or an absolute value of a detection value and a predetermined threshold (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、交流電流指令値の絶対値と閾値との比較結果にもとづき、同期整流の実施あるいは禁止を判断すると、交流電源の力率改善を行わない場合には、交流電流の指令値がゼロとなるため、同期整流が常時禁止され直流電源装置の変換効率を向上することができない。同様に、交流電流検出値の絶対値を用いて同期整流を実施あるいは禁止を判断する場合にも、交流電流が逆流しているか否かを判断することができない。
本発明は上記課題を解決するもので、力率改善を行わない場合にも、交流電源からの交流電流が逆向きに流れることなく、安定した同期整流を実現し、直流電源装置の変換効率を向上することを目的とする。
However, based on the comparison result between the absolute value of the alternating current command value and the threshold value, if it is determined whether to perform synchronous rectification or not, the alternating current command value becomes zero when the power factor of the alternating current power supply is not improved. Therefore, synchronous rectification is always prohibited and the conversion efficiency of the DC power supply cannot be improved. Similarly, even when performing synchronous rectification or determining prohibition using the absolute value of the AC current detection value, it cannot be determined whether the AC current is flowing backward.
The present invention solves the above-described problem. Even when the power factor is not improved, the AC current from the AC power source does not flow in the reverse direction, and stable synchronous rectification is realized, thereby improving the conversion efficiency of the DC power source device. The purpose is to improve.
前記従来技術の課題を解決するために本発明の直流電源装置では、MOSFETあるいはGaNトランジスタを用いたフルブリッジ回路と、リアクタと、平滑コンデンサと、交流電流検出手段と、交流電圧位相検出手段と、交流電圧極性判断部と、閾値記憶部とを含み、前記交流電流検出手段にて検出した交流電流と前記閾値記憶部にて予め設けた閾値との比較結果にもとづき同期整流を実施あるいは禁止する。
さらに、前記閾値記憶部において、前記交流電源の力率改善を行わない場合に対し、前記交流電源の力率改善を行う場合の閾値の絶対値が大きくなるように設定する。
あるいは、前記閾値記憶部において、同期整流を実施する閾値と同期整流を禁止する閾値とを設け、同期整流を実施する閾値あるいは同期整流を禁止する閾値の少なくとも一方を、前記リアクタの値や前記交流電源からの交流電流の大きさあるいは前記交流電源の力率改善を行っているか否かに応じて変更する。
In order to solve the problems of the prior art, in the DC power supply device of the present invention, a full bridge circuit using a MOSFET or a GaN transistor, a reactor, a smoothing capacitor, an AC current detection means, an AC voltage phase detection means, An AC voltage polarity determination unit and a threshold value storage unit are included, and synchronous rectification is performed or prohibited based on a comparison result between the AC current detected by the AC current detection means and a threshold value provided in advance in the threshold value storage unit.
Further, the threshold value storage unit is set so that the absolute value of the threshold value when the power factor of the AC power source is improved is larger than when the power factor of the AC power source is not improved.
Alternatively, in the threshold value storage unit, a threshold value for performing synchronous rectification and a threshold value for prohibiting synchronous rectification are provided, and at least one of a threshold value for performing synchronous rectification or a threshold value for prohibiting synchronous rectification is set as the value of the reactor or the alternating current. It changes depending on the magnitude of the alternating current from the power supply or whether the power factor of the alternating current power supply is being improved.
本発明の直流電源装置は、力率改善を行わない場合にも交流電源からの交流電流が逆向きに流れることなく、安定した同期整流を実現し、直流電源装置の変換効率を向上できる。 The direct current power supply device of the present invention can realize stable synchronous rectification without increasing the alternating current from the alternating current power supply in the reverse direction even when the power factor is not improved, and can improve the conversion efficiency of the direct current power supply device.
第1の発明は、MOSFETあるいはGaNトランジスタがそれぞれ直列に接続された第一及び第二の直列回路が並列に接続されたフルブリッジ回路と、前記フルブリッジ回路と交流電源との間に設けられたリアクタと、前記フルブリッジ回路の出力側に並列接続された平滑コンデンサと、前記交流電源からの交流電流を検出する交流電流検出手段と、前記交流電源からの交流電圧の位相を検出する交流電圧位相検出手段と、前記交流電圧位相検出手段からの情報にもとづき交流電圧の極性を判断する交流電圧極性判断部とを有し、前記交流電源からの交流電圧の極性が正であれば、前記第一の直列回路のローサイドを短絡及び開放して、前記交流電源からの交流電流が略正弦波となるように力率改善を行うとともに、前記第一の直列回路のローサイドを開放している期間のみ前記第一の直列回路のハイサイドを短絡することに加え、前記第二の直列回路のローサイドを短絡し、前記第二の直列回路のハイサイドを開放することで同期整流を実施し、前記交流電源からの交流電圧の極性が負であれば、前記第一の直列回路のハイサイドを短絡及び開放して、前記交流電源からの交流電流が略正弦波となるように力率改善を行うとともに、前記第一の直列回路のハイサイドを開放している期間のみ前記第一の直列回路のローサイドを短絡することに加え、前記第二の直列回路のハイサイドを短絡し、前記第二の直列回路のローサイドを開放することで同期整流を実施する第一の動作モードと、前記交流電源からの交流電圧の極性が正であれば、前記第一の直列回路のハイサイド及び前記第二の直列回路のローサイドを短絡し、前記第一の直列回路のローサイド及び前記第二の直列回路のハイサイドを開放することで同期整流を実施し、前記交流電源からの交流電圧の極性が負であれば、前記第一の直列回路のローサイド及び前記第二の直列回路のハイサイドを短絡し、前記第一の直列回路のハイサイド及び前記第二の直列回路のローサイドを開放することで同期整流を実施する第二の動作モードとを有し、前記第一の動作モードと第二の動作モードのいずれかで動作する直流電源装置であって、正と負の閾値を予め記憶させておく閾値記憶部とを備え、前記交流電源からの交流電圧の極性が正の場合に、交流電流が前記閾値記憶部で記憶した正の閾値未満の時には、少なくとも前記第二の直列回路のローサイドを開放することで同期整流を部分的に禁止し、前記交流電源からの交流電圧の極性が負の場合に、交流電流が前記閾値記憶部で記憶した負の閾値超過の時には、少なくとも第二の直列回路のハイサイドを開放することで同期整流を部分的に禁止することを特徴とする直流電源装置である。
これにより、力率改善を行わない場合にも、交流電源からの交流電流が逆向きに流れることなく、安定した同期整流を実現し、直流電源装置の変換効率を向上できる。
第2の発明は、第1の発明において、第二の動作モードよりも、第一の動作モードの正と負の両閾値の絶対値が大きくなるようにしたものである。
第3の発明は、第1の発明あるいは第2の発明において、同期整流を実施する閾値と同期整流を禁止する閾値とを設けたものである。
これにより、交流電源からの交流電流のリプル等の影響により、閾値近傍で同期整流の実施と禁止とが頻繁に発生することを回避し、より一層直流電源装置を安定に動作できる。第4の発明は、第3の発明において、同期整流を実施する閾値あるいは同期整流を禁止する閾値の少なくとも一方を、前記リアクタの値や前記電流検出手段にて検出した交流電流の大きさあるいは前記交流電源の力率改善を行っているか否かに応じて変更するものである。
これにより、交流電源からの交流電流のリプルの大きさに寄与するリアクタの値や交流電
流の大きさあるいは力率改善を行っているか否かに応じて、同期整流を許可する閾値と同期整流を禁止する閾値との差を必要最小限に設定できるため、交流電源からの交流電流のリプル等の影響により、閾値近傍で同期整流の実施と禁止とが頻繁に発生することを回避しつつ、同期整流による直流電源装置の効率を最大限向上できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(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構成を示す図である。
図1に示すように、本実施の形態における直流電源装置は、交流電源1の一方の交流ラインに接続されたリアクタ3と、交流電源1の一端に接続され交流電源1から流れる電流を検出する交流電流検出手段2と、MOSFETあるいはGaNトランジスタがそれぞれ直列に接続された第一及び第二の直列回路が並列に接続されたフルブリッジ回路4と、フルブリッジ回路4の出力側に並列接続された平滑コンデンサ5と、フルブリッジ回路4の出力側の直流電圧を検出する平滑コンデンサ5に並列接続された直流電圧検出手段6を具備する。
本実施の形態の直流電源装置は、マイクロコンピュータなどから構成される制御部9と、交流電源1の両端に接続された交流電圧位相検出手段8(例えばゼロクロス検出回路など)を備えており、制御部9は交流電圧位相検出手段8から得られる交流電源1からの交流電圧のゼロクロス点と交流電圧の周期から、交流電源1からの交流電圧の位相を推定演算する交流電圧位相演算部9aと、交流電圧位相検出手段8において交流電圧とゼロクロス基準電圧とを比較することで交流電圧の極性を判断する交流電圧極性判定部9gと、直流電圧検出手段6の検出値と直流電圧指令値との比較結果に応じて比例積分補償演算を行う電圧制御部9fと、電圧位相演算部9aから得られる交流電圧の位相に相当する略正弦波状の基準電流波形の電流振幅値と電圧制御部9fの出力とを乗算することで電流指令を生成し、交流電流検出手段2で検出した交流電流検出値と等しくなるように比例積分補償演算する電流制御部9bと、電流制御部9bの出力と三角波状の搬送波を比較しフルブリッジ回路4のPWM駆動信号を生成するPWM信号生成部9cと、正と負の閾値を予め記憶する閾値記憶部9eと、交流電圧極性判定部9gからの情報にもとづき、交流電圧の極性ごとに交流電流検出手段2から検出した電流値と閾値記憶部10eで記憶した正負の閾値との大小関係に応じて、フルブリッジ回路4の同期整流を実施あるいは禁止を判定する同期整流実施・禁止判定部9dを有し、フルブリッジ回路4を短絡及び開放させることで直流電圧が直流電圧指令と等しくなるように制御し、直流電圧を負荷7へ供給する。
以下に、同期整流判定部9dと閾値記憶部9eの詳細について説明する。
まず、閾値記憶部9eでは正と負の閾値を各々設けることに加え、交流電流のリプルなどの影響により、閾値近傍で同期整流の実施と禁止が頻繁に発生することを回避し、より一層安定に同期整流を実施するために、第二の動作モードよりも電流リプルが大きくなる第一の動作モードの方が、正負の両閾値の絶対値が大きくなるようにする。
次に、同期整流判定部9dについて、図2〜図4を用いて説明する。
第一の動作モードでは、図2のように交流電圧極性判定部9gにおいて交流電圧の極性が正であると判定した場合、交流電流検出手段2で検出した電流値が閾値記憶部9eで記憶した正の閾値以上であれば、フルブリッジ回路4の第二の直列回路のハイサイド4cを開放し、フルブリッジ回路4の第二の直列回路のローサイド4dを短絡することに加え、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のローサイド4bはPWM信号生成部9cで生成されたPWM信号を出力するとともに、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のハイサイド4aはPWM信号生成部9cで生成されたPWM信号に対し相補のPWM信号、あるいはPWM信号に対し相補のPWM信号から所定のデッドタイムを考慮したPWM信号を出力することで、交流電源の力率改善を行うとともに、同期整流を実施する。一方、交流電流検出手段2で検出した電流値が閾値記憶部9eで記憶した正の閾値未満であれば、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のローサイド4bはPWM信号生成部9cで生成されたPWM信号を出力するとともに、少なくとも前記フルブリッジ回路4のローサイド4dを開放
し、同期整流を部分的に禁止することで、図3のように少なくとも前記フルブリッジ回路4のローサイド4dがダイオードの状態となるため、交流電源の力率改善を行いながら、前記交流電源からの交流電流が逆向きに流れることを防止できる。
また、図2のように交流電圧極性判定部9gにおいて交流電圧の極性が負であると判定した場合、交流電流検出手段2で検出した電流値が閾値記憶部9eで記憶した負の閾値以下であれば、フルブリッジ回路4の第二の直列回路のローサイド4dを開放し、フルブリッジ回路4の第二の直列回路のハイサイド4cを短絡することに加え、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のハイサイド4aはPWM信号生成部9cで生成されたPWM信号を出力するとともに、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のローサイド4bはPWM信号生成部9cで生成されたPWM信号に対し相補のPWM信号、あるいはPWM信号に対し相補のPWM信号から所定のデッドタイムを考慮したPWM信号を出力することで、交流電源の力率改善を行うとともに、同期整流を実施する。一方、交流電流検出手段2で検出した電流値が閾値記憶部9eで記憶した負の閾値超過であれば、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のハイサイド4aはPWM信号生成部9cで生成されたPWM信号を出力するとともに、少なくともフルブリッジ回路4のハイサイド4cを開放し、同期整流を部分的に禁止することで、図3のように少なくとも前記フルブリッジ回路4のハイサイド4cがダイオードの状態となるため、交流電源の力率改善を行いながら、前記交流電源からの交流電流が逆向きに流れることを防止できる。
第二の動作モードでは、図2のように交流電圧極性判定部9gにおいて交流電圧の極性が正であると判定した場合、交流電流検出手段2で検出した電流値が閾値記憶部9eで記憶した正の閾値以上であれば、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のハイサイド4a及びフルブリッジ回路4の第二の直列回路のローサイド4dを短絡するとともに、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のローサイド4b及びフルブリッジ回路4の第二の直列回路のハイサイド4cを開放することで同期整流を実施する。一方、交流電流検出手段2で検出した電流値が閾値記憶部9eで記憶した正の閾値未満であれば、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のローサイド4b及びフルブリッジ回路4の第二の直列回路のハイサイド4cに加え、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のハイサイド4aあるいはフルブリッジ回路4の第二の直列回路のローサイド4dの少なくとも一方を開放し、同期整流を部分的に禁止することで、図4のようにフルブリッジ回路4の第一の直列回路のハイサイド4aあるいはフルブリッジ回路4の第二の直列回路のローサイド4dの少なくとも一方がダイオードの状態となるため、前記交流電源からの交流電流が逆向きに流れることを防止できる。
また、図2のように交流電圧極性判定部9gにおいて交流電圧の極性が負であると判定した場合、交流電流検出手段2で検出した電流値が閾値記憶部9eで記憶した負の閾値以下であれば、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のローサイド4b及びフルブリッジ回路4の第二の直列回路のハイサイド4cを短絡するとともに、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のハイサイド4a及びフルブリッジ回路4の第二の直列回路のローサイド4dを開放することで同期整流を実施する。一方、交流電流検出手段2で検出した電流値が閾値記憶部9eで記憶した負の閾値超過であれば、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のハイサイド4a及びフルブリッジ回路4の第二の直列回路のローサイド4dに加え、フルブリッジ回路4の第一の直列回路のローサイド4bあるいはフルブリッジ回路4の第二の直列回路のハイサイド4cの少なくとも一方を開放し、同期整流を部分的に禁止することで、図4のようにフルブリッジ回路4の第一の直列回路のローサイド4bあるいはフルブリッジ回路4の第二の直列回路のハイサイド4cの少なくとも一方がダイオードの状態となるため、前記交流電源からの交流電流が逆向きに流れることを防止できる。
本発明では、検出した交流電流と予め設けた閾値との大小関係に応じて、MOSFETあるいはGaNトランジスタがそれぞれ直列に接続された第一及び第二の直列回路が並列に接続されたフルブリッジ回路の同期整流を実施あるいは禁止することで、力率改善を行わない場合にも、交流電源からの交流電流が逆向きに流れることなく、安定した同期整流を実現し、直流電源装置の変換効率を向上できる。
(実施の形態2)
図5は、本発明の第2の実施の形態における直流電源装置の構成を示す図である。
尚、本発明の第2の実施の形態における力率改善装置は、実施の形態1と同じ回路構成であるため、実施の形態1と差異のある閾値記憶部9eの動作についてのみ説明する。
閾値記憶部9eでは、交流電流のリプルなどの影響により、閾値近傍で同期整流の実施と禁止が頻繁に発生することを回避し、より一層安定に同期整流を実施するために、交流電流検出手段2から検出した電流値との比較により同期整流を実施する閾値及び同期整流を禁止する閾値を各々設け、同期整流を実施する閾値の絶対値が同期整流を禁止する閾値の絶対値よりも大きくなるように設定する。尚、同期整流を許可する閾値と同期整流を禁止する閾値との差が過度に大きくなると同期整流による、直流電源装置の変換効率向上効果が低下してしまうため、交流電流のリプル幅に応じて、同期整流を許可する閾値と同期整流を禁止する閾値との差を変更する。例えば、電流リプルの大きさは、リアクタ3や交流電流検出手段2で検出した交流入力電流の大きさあるいは交流電源の力率改善を行っているか否かにによって異なる為、それらの関係を予め記憶したマップを設け、リアクタ3や交流電流検出手段2あるいは交流電圧位相検出手段8で検出した交流入力電流の大きさあるいは交流電源の力率改善を行っているか否かにもとづき、予め記憶したマップから電流リプルの大きさを判断し、電流リプルの大きさに応じて同期整流を実施する閾値あるいは同期整流を禁止する閾値の少なくとも一方を変更する。
本発明では、検出した交流電流と予め設けた閾値との大小関係に応じて、MOSFETあるいはGaNトランジスタがそれぞれ直列に接続された第一及び第二の直列回路が並列に接続されたフルブリッジ回路の同期整流を実施あるいは禁止することで、力率改善を行わない場合にも、交流電源からの交流電流が逆向きに流れることなく、安定した同期整流を実現し、直流電源装置の変換効率を向上できる。
A first invention is provided between a full bridge circuit in which a first and second series circuit each having a MOSFET or a GaN transistor connected in series are connected in parallel, and the full bridge circuit and an AC power supply. A reactor, a smoothing capacitor connected in parallel to the output side of the full bridge circuit, AC current detection means for detecting an AC current from the AC power supply, and an AC voltage phase for detecting the phase of the AC voltage from the AC power supply An AC voltage polarity determination unit that determines the polarity of the AC voltage based on information from the AC voltage phase detection unit, and the first voltage is positive if the polarity of the AC voltage from the AC power supply is positive. The low side of the series circuit is short-circuited and opened, and the power factor is improved so that the alternating current from the alternating-current power supply becomes a substantially sine wave, and the first series circuit In addition to shorting the high side of the first series circuit only during the period when the side is open, shorting the low side of the second series circuit and opening the high side of the second series circuit If synchronous rectification is performed and the polarity of the AC voltage from the AC power source is negative, the high side of the first series circuit is short-circuited and opened, and the AC current from the AC power source becomes a substantially sine wave. In addition to short-circuiting the low side of the first series circuit only during the period when the high side of the first series circuit is opened, the high side of the second series circuit is If the first operation mode for performing the synchronous rectification by short-circuiting and opening the low side of the second series circuit and the polarity of the AC voltage from the AC power supply is positive, the first series circuit High side and front Synchronous rectification is performed by short-circuiting the low side of the second series circuit and opening the low side of the first series circuit and the high side of the second series circuit, and the polarity of the AC voltage from the AC power source is If negative, short-circuit the low side of the first series circuit and the high side of the second series circuit, and open the high side of the first series circuit and the low side of the second series circuit. A DC power supply device having a second operation mode for performing synchronous rectification and operating in either the first operation mode or the second operation mode, wherein positive and negative threshold values are stored in advance. A threshold storage unit, and when the polarity of the AC voltage from the AC power source is positive, when the alternating current is less than the positive threshold stored in the threshold storage unit, at least the low side of the second series circuit is To open If the polarity of the AC voltage from the AC power source is negative and the AC current exceeds the negative threshold stored in the threshold storage unit, at least the second series circuit is at a high level. The DC power supply device is characterized in that synchronous rectification is partially prohibited by opening a side.
As a result, even when the power factor is not improved, stable synchronous rectification is realized without the alternating current from the alternating current flowing in the reverse direction, and the conversion efficiency of the direct current power supply device can be improved.
According to a second aspect, in the first aspect, the absolute values of both positive and negative thresholds in the first operation mode are larger than those in the second operation mode.
According to a third invention, in the first invention or the second invention, a threshold value for executing synchronous rectification and a threshold value for prohibiting synchronous rectification are provided.
As a result, it is possible to avoid the frequent occurrence and prohibition of synchronous rectification near the threshold due to the influence of ripples of alternating current from the alternating current power supply, and to operate the direct current power supply more stably. In a fourth aspect based on the third aspect, at least one of a threshold value for performing synchronous rectification and a threshold value for prohibiting synchronous rectification is set to a value of the reactor, a magnitude of an alternating current detected by the current detection means, or the It is changed according to whether or not the power factor of the AC power source is improved.
Thus, depending on the value of the reactor that contributes to the magnitude of the AC current ripple from the AC power supply, the magnitude of the AC current, or whether the power factor is being improved, the threshold value that allows synchronous rectification and the synchronous rectification Since the difference from the prohibited threshold can be set to the minimum necessary, synchronous rectification is frequently performed and prohibited in the vicinity of the threshold due to the influence of ripples of alternating current from the alternating current power supply. The efficiency of the DC power supply by rectification can be improved to the maximum.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiment.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a DC power supply device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the DC power supply in the present embodiment detects a
The DC power supply device according to the present embodiment includes a
Details of the synchronous
First, in the
Next, the synchronous
In the first operation mode, when the AC voltage
In addition, when the AC voltage
In the second operation mode, when the AC voltage
In addition, when the AC voltage
In the present invention, according to the magnitude relationship between the detected alternating current and a predetermined threshold value, a full bridge circuit in which a first and a second series circuit in which MOSFETs or GaN transistors are respectively connected in series is connected in parallel is provided. By implementing or prohibiting synchronous rectification, even when power factor improvement is not performed, AC current from the AC power supply does not flow in the reverse direction, realizing stable synchronous rectification and improving the conversion efficiency of the DC power supply device it can.
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a DC power supply device according to the second embodiment of the present invention.
Since the power factor correction apparatus according to the second embodiment of the present invention has the same circuit configuration as that of the first embodiment, only the operation of the threshold
In the
In the present invention, according to the magnitude relationship between the detected alternating current and a predetermined threshold value, a full bridge circuit in which a first and a second series circuit in which MOSFETs or GaN transistors are respectively connected in series is connected in parallel is provided. By implementing or prohibiting synchronous rectification, even when power factor improvement is not performed, AC current from the AC power supply does not flow in the reverse direction, realizing stable synchronous rectification and improving the conversion efficiency of the DC power supply device it can.
以上のように本発明にかかる直流電源装置は、力率改善を行っていない場合にも電流不連続モード時に同期整流を実施することで、交流電源からの交流電流が想定方向を逆側に流れることを回避しつつ直流電源装置の変換効率向上できるため、エアコンや冷蔵庫、洗濯機等の直流電源装置を用いた電化製品に適用出来る。 As described above, in the DC power supply device according to the present invention, even when the power factor is not improved, the AC current from the AC power supply flows in the opposite direction by performing synchronous rectification in the current discontinuous mode. Therefore, the conversion efficiency of the DC power supply device can be improved while avoiding this, so that it can be applied to electrical appliances using DC power supply devices such as air conditioners, refrigerators, and washing machines.
1 交流電源
2 交流電流検出手段
3 リアクタ
4 フルブリッジ回路
5 平滑コンデンサ
6 直流電圧検出手段
7 負荷
8 交流電圧位相検出手段
9 制御部
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| JP2018075143A Pending JP2019187073A (en) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | DC power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019187073A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022159808A (en) * | 2021-04-05 | 2022-10-18 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Converter control device, converter system, control method, and program |
-
2018
- 2018-04-10 JP JP2018075143A patent/JP2019187073A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022159808A (en) * | 2021-04-05 | 2022-10-18 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Converter control device, converter system, control method, and program |
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