電力變換裝置以及制冷空氣調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力變換裝置以及制冷空氣調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著可變電壓/可變頻率的逆變器裝置等被實用化，各種電力變換裝置的應(yīng)用領(lǐng)域得到了開拓。
[0003]例如，關(guān)于電力變換裝置，近年來升降壓轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用技術(shù)開發(fā)盛行。另一方面，以碳化硅等為材料的寬帶隙半導(dǎo)體元件等的開發(fā)也盛行。關(guān)于這種新的元件，關(guān)于高耐壓但電流容量(電流有效值的允許值)小的元件，以整流器為中心被實用化了(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-160284號公報(圖1)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]另一方面，為了使高效率的新的元件實用化，面向?qū)嵱没嬖诤芏嗾n題，特別是考慮普及到對如提供給空氣調(diào)節(jié)裝置的壓縮機(jī)的電機(jī)等那樣的電力進(jìn)行變換的裝置還需要時間。因此，還有如下情況:通過具有將流經(jīng)整流器的電流的一部分用其它路徑進(jìn)行換流的裝置(電路)來降低整流器中所產(chǎn)生的恢復(fù)電流。在這種裝置中，新配置裝置(電路)是困難的。另外，當(dāng)與改變升壓裝置等的電力的裝置分開進(jìn)行信號生成時，存在控制裝置的處理負(fù)載變大的可能性。
[0006]因此，本發(fā)明提供一種能夠容易地進(jìn)行替換等的電力變換裝置等。
[0007]本發(fā)明的電力變換裝置，在電源與負(fù)載之間進(jìn)行電力變換，具備:電壓可變裝置，具有防止從負(fù)載側(cè)向電源側(cè)的電流的逆流的整流部，使來自電源的電力的電壓變化為規(guī)定的電壓；換流裝置，進(jìn)行將流過電壓可變裝置的電流流到其它路徑的換流動作；以及信號生成模塊裝置，作為模塊而構(gòu)成，生成并發(fā)送驅(qū)動電壓可變裝置的驅(qū)動信號以及驅(qū)動換流裝置的換流信號中的至少一方信號。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的電力變換裝置，作為模塊構(gòu)成了生成并發(fā)送驅(qū)動電壓可變裝置的驅(qū)動信號以及驅(qū)動換流裝置的換流信號中的至少一方信號的專用裝置，因此能夠容易地進(jìn)行從以往的電力變換裝置的變更。另外，通過使用于輸出信號生成的高速處理由模塊側(cè)承擔(dān)，能夠使輸入信號的接通脈沖寬度比輸出信號的接通時間長，因此例如能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)行整體控制的控制裝置的處理負(fù)載減輕。而且，能夠抑制控制裝置的發(fā)熱，減少輸入輸出端子數(shù)。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示以本發(fā)明的實施方式1的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0010]圖2是表示本發(fā)明的實施方式1的換流裝置4的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0011]圖3A是表示在本發(fā)明的實施方式1的系統(tǒng)中進(jìn)行升壓以及換流控制時的信號等的波形的圖。
[0012]圖3B是表示在本發(fā)明的實施方式1的系統(tǒng)中接通動作信號sw來進(jìn)行換流控制時的信號等的波形的圖。
[0013]圖4是表示以本發(fā)明的實施方式2的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖5是表示以本發(fā)明的實施方式3的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖6是表示以本發(fā)明的實施方式4的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖7是表示以本發(fā)明的實施方式5的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖8是表示以本發(fā)明的實施方式6的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0018]圖9是表示以本發(fā)明的實施方式7的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖10是表示以本發(fā)明的實施方式8的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]圖11是表示以本發(fā)明的實施方式9的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0021]圖12是表示以本發(fā)明的實施方式10的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖(其
1)ο
[0022]圖13是表示以本發(fā)明的實施方式10的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖(其
2)ο
[0023]圖14是表示以本發(fā)明的實施方式10的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖(其
3)ο
[0024]圖15是表示以本發(fā)明的實施方式10的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖(其
4)ο
[0025]圖16是表示以本發(fā)明的實施方式10的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖(其
5)ο
[0026]圖17是表示以本發(fā)明的實施方式10的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖(其
6)ο
[0027]圖18是表示以本發(fā)明的實施方式10的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖(其7)。
[0028]圖19是表示以本發(fā)明的實施方式10的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖(其
8)ο
[0029]圖20是表示以本發(fā)明的實施方式10的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖(其
9)ο
[0030]圖21是本發(fā)明的實施方式12的制冷空氣調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0031](附圖標(biāo)記說明)
[0032]1:電源；2:升壓裝置；3:平滑裝置；4:換流裝置；5:電壓檢測裝置；7、7a、7b:驅(qū)動信號傳遞裝置；8、8a、8b:換流信號傳遞裝置；9:負(fù)載；10:電流檢測元件；11:電流檢測裝置；21:磁能蓄積部；22:升壓用開閉開關(guān)部；22:電力可變用開閉開關(guān)；23:升壓用整流部；23:電力可變用整流器部；41:變壓器；42:換流用整流部；43:變壓器驅(qū)動電路；44:換流用開閉器；45:變壓器用電源部；46:變壓器驅(qū)動用整流部；47:變壓器用平滑部；100:控制裝置;200、210:信號生成模塊裝置；300:熱源側(cè)單元；301:壓縮機(jī)；302:油分離器；303:四通閥；304:熱源側(cè)熱交換器；305:熱源側(cè)風(fēng)扇；306:蓄液器；307:熱源側(cè)節(jié)流裝置；308:制冷劑間熱交換器；309:旁路節(jié)流裝置；310:熱源側(cè)控制裝置；400:負(fù)載側(cè)單元；401:負(fù)載側(cè)熱交換器；402:負(fù)載側(cè)節(jié)流裝置；403:負(fù)載側(cè)風(fēng)扇；404:負(fù)載側(cè)控制裝置；500:氣體配管；600:液體配管。
【具體實施方式】
[0033]以下參照【附圖說明】發(fā)明的實施方式的電力變換裝置等。這里，設(shè)為包含圖1，在以下的附圖中，附加相同標(biāo)記的部分是相同或者與其相當(dāng)?shù)牟糠?，在以下所記載的實施方式的全文中共通。并且，說明書全文所表示的結(jié)構(gòu)要素的方式只不過是例示，不限于說明書所記載的方式。特別是結(jié)構(gòu)要素的組合不只限于各實施方式中的組合，能夠?qū)⑵渌鼘嵤┓绞剿涊d的結(jié)構(gòu)要素應(yīng)用到其它實施方式中。而且，對于以下標(biāo)進(jìn)行區(qū)別等的多個同種設(shè)備等沒有必要特別地區(qū)別、確定的情況下，有時省略下標(biāo)進(jìn)行記載。另外，附圖中各結(jié)構(gòu)部件的大小關(guān)系有時與實際不同。
[0034]實施方式1.
[0035]圖1是表示以本發(fā)明的實施方式1的電力變換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。首先，根據(jù)圖1說明具有能夠進(jìn)行高效率的電力變換的電力變換裝置的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0036]圖1所示的系統(tǒng)在電源1與負(fù)載9之間連接有電力變換裝置。電源1例如能夠使用直流電源、單相電源、三相電源等各種電源。這里，以電源1為直流電源進(jìn)行說明。另外，負(fù)載9是電機(jī)等、連接在該電機(jī)等的逆變器裝置等。
[0037]電力變換裝置具有升壓裝置(升壓電路)2、換流裝置(換流電路)4以及平滑裝置(平滑電路)3。成為電壓可變裝置的升壓裝置2將與來自電源1的電力供給有關(guān)的施加電壓升壓到規(guī)定電壓。換流裝置4在必要的定時將流經(jīng)升壓裝置2的電流換流到不同的路徑(其它路徑)。平滑裝置3對與升壓裝置2以及換流裝置4的動作有關(guān)的電壓(輸出電壓)進(jìn)行平滑。
[0038]本實施方式中的升壓裝置2例如由以連接在電源1的正側(cè)或者負(fù)側(cè)的電抗器等構(gòu)成的磁能蓄積部21、連接在其后級的升壓用開閉開關(guān)部22 (電力可變用開閉開關(guān)22)以及以整流器等構(gòu)成的升壓用整流部23 (電力可變用整流器部23)構(gòu)成。這里，如圖1所示，對于構(gòu)成升壓用整流部23的整流器，將B點側(cè)設(shè)為陽極側(cè)，將C點側(cè)設(shè)為陰極側(cè)。例如具有開關(guān)元件的升壓用開閉開關(guān)部22根據(jù)來自驅(qū)動信號傳遞裝置7的驅(qū)動信號SA來進(jìn)行開閉，控制經(jīng)由升壓用開閉開關(guān)部22的電源1的正側(cè)與負(fù)側(cè)之間的導(dǎo)通、非導(dǎo)通。用作開關(guān)元件的半導(dǎo)體元件的種類沒有特別限定，但是使用能夠耐受來自電源1的電力供給的高耐壓的元件等(例如，IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)等)。這里，在圖1中沒有示出，但是升壓用開閉開關(guān)部22從開關(guān)動作用的電源接受用于進(jìn)行開閉動作的電力供給。另外，例如由pn結(jié)二極管等整流器構(gòu)成的升壓用整流部23是將電流(電力)從電源1側(cè)向負(fù)載9側(cè)進(jìn)行整流、防止從負(fù)載9側(cè)向電源1側(cè)的逆流的防逆流元件。在本實施方式中，設(shè)為根據(jù)從電源1提供給負(fù)載9的電力的大小來使用電流容量大的整流器。另外，為了抑制升壓用整流部23中的電力(能量)損耗，使用正向電壓低(Vf特性好)的元件來進(jìn)行整流。至少包含作為防逆流元件的升壓用整流部23和換流裝置4的裝置成為防止從負(fù)載9側(cè)向電源1側(cè)的電流的逆流的防逆流裝置。這里，將升壓裝置2的升壓用整流部23設(shè)為防逆流元件，但是還能夠?qū)⑵渌鳛榉滥媪髟順?gòu)成防逆流裝置。
[0039]圖2是表示本發(fā)明的實施方式1的換流裝置4的結(jié)構(gòu)例的圖。本實施方式的換流裝置4由變壓器41、換流用整流部42、構(gòu)成用于驅(qū)動變壓器41的變壓器驅(qū)動電路43的元件等構(gòu)成。圖2中變壓器41的一次側(cè)、二次側(cè)繞組的極性設(shè)為相同。并且，變壓器41的二次側(cè)繞組和換流用整流部42被串聯(lián)連接。而且，換流用整流部42與升壓裝置2的升壓用整流部23并聯(lián)連接。
[0040]具有脈沖變換器(pulse transformer)等的變壓器41和變壓器驅(qū)動電路43構(gòu)成換流動作裝置。通過向一次側(cè)繞組施加電壓、流過勵磁電流，使得在二次側(cè)繞組中感應(yīng)出電壓來流過電流，使流經(jīng)升壓裝置2的電流換流。例如在變壓器41中，通過調(diào)整一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的匝數(shù)比、電感比等，能夠進(jìn)行調(diào)整使得產(chǎn)生升壓用整流部23 (整流器)的逆恢復(fù)所需的電壓以上的電壓(約幾V)、且抑制剩余的電壓。因此，能夠在換流裝置4側(cè)不會流過過大的電流等地進(jìn)行逆恢復(fù)，能夠以簡單的方法來實現(xiàn)節(jié)能。另外，本實施方式的變壓器41在一次側(cè)繞組設(shè)置有復(fù)位繞組。通過設(shè)置復(fù)位繞組，能夠在復(fù)位時使勵磁能量在變壓器用電源部45側(cè)再生來進(jìn)行電力回收，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的高效率化。
[0041]換流用整流部42對與換流有關(guān)的電流(流經(jīng)其它路徑的電流