直流電源裝置、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、空調(diào)機(jī)和冰箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及直流電源裝置、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、空調(diào)機(jī)和冰箱。
【背景技術(shù)】
[0002]公開(kāi)有如下技術(shù):通過(guò)對(duì)與商用三相電源連接并進(jìn)行了整流的直流電壓與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，使第I開(kāi)關(guān)元件和第2開(kāi)關(guān)元件動(dòng)作或停止，從而使200V和400V標(biāo)準(zhǔn)化(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。此外，還公開(kāi)了如下技術(shù):通過(guò)使第I開(kāi)關(guān)元件和第2開(kāi)關(guān)元件同時(shí)導(dǎo)通斷開(kāi)，或者使同時(shí)導(dǎo)通的期間、僅一方導(dǎo)通的期間、同時(shí)導(dǎo)通的期間，僅另一方導(dǎo)通的期間連續(xù)，從而將能量蓄積在電抗器中來(lái)進(jìn)行升壓(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
[0003]此外，對(duì)于商用單相電源，還公開(kāi)了如下技術(shù):通過(guò)交替地開(kāi)關(guān)2個(gè)串聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)元件來(lái)控制全波整流和倍壓整流，能夠控制成幅度較大的輸出電壓(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。
[0004]進(jìn)而，還公開(kāi)了如下技術(shù):將接入到各相的由開(kāi)關(guān)元件和電抗器構(gòu)成的升壓斬波部與多相電源的星形接線的中性點(diǎn)連接，通過(guò)開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作來(lái)抑制諧波(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)4)0
[0005]此外，還公開(kāi)了通過(guò)控制倍壓開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通斷開(kāi)，使升壓比固定不變地保持的技術(shù)(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)5)。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-12586號(hào)公報(bào)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2009-50109號(hào)公報(bào)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2000-278955號(hào)公報(bào)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)平6-253540號(hào)公報(bào)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本實(shí)開(kāi)平3-3189號(hào)公報(bào)【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I?5記載的直流電源裝置中，能夠得到比電源電壓高的輸出電壓，該輸出電壓全部都是通過(guò)開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作而得到的。如果開(kāi)關(guān)元件發(fā)生故障，一般而言會(huì)造成短路損壞。因此，存在如下問(wèn)題:在由串聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成的直流電源裝置的情況下，在僅一方開(kāi)關(guān)元件發(fā)生故障時(shí)，由于短路電流不會(huì)從交流電源流出，所以無(wú)法檢測(cè)出短路電流，無(wú)法利用一般的保險(xiǎn)絲進(jìn)行保護(hù)。此外，還存在如下問(wèn)題:如果沒(méi)有檢測(cè)出一方開(kāi)關(guān)元件發(fā)生故障而繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作，則在另一方開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通的定時(shí)，過(guò)電流保護(hù)功能發(fā)揮作用，使得另一方開(kāi)關(guān)元件不能導(dǎo)通而無(wú)法繼續(xù)動(dòng)作。
[0012]本實(shí)用新型是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于獲得一種使用2個(gè)串聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)元件來(lái)控制全波整流狀態(tài)和升壓狀態(tài)的直流電源裝置，其能夠檢測(cè)出一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的短路故障。
[0013]為了解決上述問(wèn)題而達(dá)成目的，本實(shí)用新型的第I種形態(tài)涉及的直流電源裝置，包括:整流器，其與交流電源連接；電荷積蓄部，其由串聯(lián)連接的第I電容器和第2電容器構(gòu)成；切換部，其由第I開(kāi)關(guān)元件和第2開(kāi)關(guān)元件、以及用于抑制來(lái)自上述電荷積蓄部的電荷逆流的防逆流元件構(gòu)成；電抗器；直流電壓檢測(cè)部，其檢測(cè)作為上述第I電容器的兩端電壓的第I兩端電壓、以及作為上述第2電容器的兩端電壓的第2兩端電壓；以及控制部，其基于上述第I兩端電壓和上述第2兩端電壓的電壓差，檢測(cè)上述第I開(kāi)關(guān)元件和上述第2開(kāi)關(guān)元件中的一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的短路故障，其中，上述整流器和上述切換部通過(guò)上述電抗器連接。
[0014]本實(shí)用新型的第2種形態(tài)涉及的直流電源裝置，在上述第I種形態(tài)的直流電源裝置中，還包括:短路電流檢測(cè)部，其檢測(cè)從上述交流電源流出的短路電流，上述控制部在上述切換部的開(kāi)關(guān)動(dòng)作開(kāi)始之前，基于在使上述第I開(kāi)關(guān)元件和上述第2開(kāi)關(guān)元件中的一個(gè)開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通而使另一個(gè)開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)的狀態(tài)下是否檢測(cè)出上述短路電流，來(lái)檢測(cè)上述另一個(gè)開(kāi)關(guān)元件是否發(fā)生了短路故障。
[0015]本實(shí)用新型的第3種形態(tài)涉及的直流電源裝置，包括:整流器，其與交流電源連接；電荷積蓄部，其由串聯(lián)連接的第I電容器和第2電容器構(gòu)成；切換部，其由第I開(kāi)關(guān)元件和第2開(kāi)關(guān)元件、以及用于抑制來(lái)自上述電荷積蓄部的電荷逆流的防逆流元件構(gòu)成；電抗器；短路電流檢測(cè)部，其檢測(cè)從上述交流電源流出的短路電流；以及控制部，其在上述切換部的開(kāi)關(guān)動(dòng)作開(kāi)始之前，基于在使上述第I開(kāi)關(guān)元件和上述第2開(kāi)關(guān)元件中的一個(gè)開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通而使另一個(gè)開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)的狀態(tài)下是否檢測(cè)出上述短路電流，來(lái)檢測(cè)上述另一個(gè)開(kāi)關(guān)元件是否發(fā)生了短路故障，其中，上述整流器和上述切換部通過(guò)上述電抗器連接。
[0016]本實(shí)用新型的第4種形態(tài)涉及的直流電源裝置，在上述第I種形態(tài)至第3種形態(tài)中的任一種形態(tài)的直流電源裝置中，還包括:連接控制部，其對(duì)使第I中點(diǎn)與第2中點(diǎn)的連接斷路或連通進(jìn)行切換，其中，該第I中點(diǎn)是上述第I開(kāi)關(guān)元件與上述第2開(kāi)關(guān)元件的中點(diǎn)，該第2中點(diǎn)是上述第I電容器與上述第2電容器的中點(diǎn)，上述控制部在檢測(cè)出上述短路故障的情況下，對(duì)上述連接控制部發(fā)出使上述第I中點(diǎn)與上述第2中點(diǎn)之間斷路的指示，來(lái)使上述切換部的動(dòng)作停止。
[0017]本實(shí)用新型的第5種形態(tài)涉及的直流電源裝置，在上述第I種形態(tài)至第3種形態(tài)中的任一種形態(tài)的直流電源裝置中，上述控制部在檢測(cè)出上述短路故障的情況下，對(duì)上述連接控制部發(fā)出使上述第I中點(diǎn)與上述第2中點(diǎn)之間斷路的指示，使上述第I開(kāi)關(guān)元件和上述第2開(kāi)關(guān)元件中的沒(méi)有發(fā)生上述短路故障的開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)。
[0018]本實(shí)用新型的第6種形態(tài)涉及的直流電源裝置，在上述第4種形態(tài)的直流電源裝置中，上述控制部在檢測(cè)出所述短路故障的情況下，在沒(méi)有檢測(cè)出上述短路故障的開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，對(duì)上述連接控制部發(fā)出使上述第I中點(diǎn)與上述第2中點(diǎn)之間斷路的指示。
[0019]本實(shí)用新型的第7種形態(tài)涉及的直流電源裝置，在上述第5種形態(tài)的直流電源裝置中，上述控制部在檢測(cè)出上述短路故障的情況下，在沒(méi)有檢測(cè)出上述短路故障的開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)，對(duì)上述連接控制部發(fā)出使上述第I中點(diǎn)與上述第2中點(diǎn)之間斷路的指示。
[0020]本實(shí)用新型的第8種形態(tài)涉及的直流電源裝置，在上述第I種形態(tài)至第3種形態(tài)中的任一種形態(tài)的直流電源裝置中，上述第I開(kāi)關(guān)元件、上述第2開(kāi)關(guān)元件、上述防逆流元件和構(gòu)成上述整流器的整流元件中的至少一個(gè)由寬禁帶半導(dǎo)體形成。
[0021]本實(shí)用新型的第9種形態(tài)涉及的直流電源裝置，在上述第8種形態(tài)的直流電源裝置中，上述寬禁帶半導(dǎo)體是碳化硅、氮化鎵類(lèi)材料或金剛石。
[0022]本實(shí)用新型的第10種形態(tài)涉及的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，包括:上述第I種形態(tài)至第9種形態(tài)中的任一種形態(tài)的直流電源裝置；逆變器，其使用從上述直流電源裝置提供的直流電流來(lái)控制上述電動(dòng)機(jī)；電流檢測(cè)部，其檢測(cè)流過(guò)上述電動(dòng)機(jī)的電流；以及驅(qū)動(dòng)控制部，其基于由上述電流檢測(cè)部檢測(cè)出的電流控制上述逆變器。
[0023]本實(shí)用新型的第11種形態(tài)涉及的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，在上述第10種形態(tài)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，上述驅(qū)動(dòng)控制部基于上述電動(dòng)機(jī)的負(fù)載量，決定向上述逆變器提供的直流電流的電壓，并對(duì)上述直流電源裝置指示決定的上述電壓，上述直流電源裝置基于來(lái)自上述驅(qū)動(dòng)控制部的指示，控制向上述逆變器提供的直流電流的電壓。
[0024]本實(shí)用新型的第12種形態(tài)涉及的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，在上述第10種形態(tài)或第11種形態(tài)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，上述電動(dòng)機(jī)具有由稀土類(lèi)元素以外的材料構(gòu)成的永久磁鐵。
[0025]本實(shí)用新型的第13種形態(tài)涉及的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，在上述第10種形態(tài)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，構(gòu)成上述逆變器的開(kāi)關(guān)元件由寬禁帶半導(dǎo)體形成。
[0026]本實(shí)用新型的第14種形態(tài)涉及的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，在上述第13種形態(tài)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，上述寬禁帶半導(dǎo)體是碳化硅、氮化鎵類(lèi)材料或金剛石。
[0027]本實(shí)用新型的第15種形態(tài)涉及的空調(diào)機(jī)，包括:上述第10種形態(tài)至第14種形態(tài)中的任一種形態(tài)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置；以及壓縮機(jī)，其具有由上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。
[0028]本實(shí)用新型的第I6種形態(tài)涉及的冰箱，包括:上述第10種形態(tài)至第14種形態(tài)中的任一形態(tài)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置；以及壓縮機(jī)，其具有由上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。
[0029]本實(shí)用新型的直流電源裝置、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、空調(diào)機(jī)和冰箱起到如下效果，即，在使用2個(gè)串聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)元件來(lái)控制全波整流狀態(tài)和升壓狀態(tài)的直流電源裝置中，能夠檢測(cè)出一個(gè)開(kāi)關(guān)元件的短路故障。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是表示實(shí)施方式I的直流電源裝置的結(jié)構(gòu)示例的電路框圖。
[0031]圖2是表示實(shí)施方式I的直流電源裝置中的開(kāi)關(guān)控制狀態(tài)的一個(gè)示例的圖。
[0032]圖3是表示實(shí)施方式I的直流電源裝置中的各動(dòng)作模式的圖。
[0033]圖4是表示在第I開(kāi)關(guān)元件和第2開(kāi)關(guān)元件中的任一個(gè)發(fā)生短路故障的情況下的開(kāi)關(guān)動(dòng)作波形的圖。
[0034]圖5是表示實(shí)施方式I的開(kāi)關(guān)元件的故障檢測(cè)