(57)【要約】【課題】マイコンのクロック周波数がずれた場合であっても、予め設定した交流電源の指令電圧位相でスイッチ手段を開閉することができる交流直流変換装置、それを備えたモーター駆動装置、並びにそのモーター駆動装置を搭載した空気調和機、冷蔵庫、ヒートポンプ式給湯機、洗濯機及び掃除機を得る。【解決手段】時間計測手段１１は、電源零クロス信号の立下りエッジを検出すると、その時点まで計測したエッジ間時間を記憶手段１２に記憶する。【選択図】図８
2011115007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、
該整流手段の入力側に接続されたリアクターと、
該リアクターの後段側、かつ、前記整流手段の入力端間に設置されたスイッチ手段と、
前記整流手段の出力端間に接続され、前記整流手段が出力する直流電圧を平滑し、並列に負荷が接続される平滑手段と、
前記交流電源の交流電圧の零点を検出する零点検出手段と、
前記平滑手段の両端の直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記スイッチ手段を開閉させるための駆動信号を生成する制御手段と、
前記駆動信号に基づいて前記スイッチ手段を開閉動作させるスイッチ駆動手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記零点検出手段から出力される前記零点検出の信号に基づいて前記交流電源の電源周期をもとめ、
該電源周期に基づいて、設定された指令電圧位相を前記零点検出時点からの時間に換算し、
その換算した時間に前記スイッチ手段を閉動作させる前記駆動信号を生成する
ことを特徴とする交流直流変換装置。
【請求項２】
交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、
該整流手段の入力側に接続されたリアクターと、
前記整流手段の出力端間に設置されたスイッチ手段と、
前記整流手段の出力端間に接続され、前記整流手段が出力する直流電圧を平滑し、並列に負荷が接続される平滑手段と、
該平滑手段から前記スイッチ手段への逆流電流を防止する逆流防止用ダイオードと、
前記交流電源の交流電圧の零点を検出する零点検出手段と、
前記平滑手段の両端の直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記スイッチ手段を開閉させるための駆動信号を生成する制御手段と、
前記駆動信号に基づいて前記スイッチ手段を開閉動作させるスイッチ駆動手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記零点検出手段から出力される前記零点検出の信号に基づいて前記交流電源の電源周期をもとめ、
該電源周期に基づいて、設定された指令電圧位相を前記零点検出時点からの時間に換算し、
その換算した時間に前記スイッチ手段を閉動作させる前記駆動信号を生成する
ことを特徴とする交流直流変換装置。
【請求項３】
交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、
該整流手段の出力側に接続されたリアクターと、
前記整流手段の出力端間に設置され、かつ、該リアクターの後段側に設置されたスイッチ手段と、
該スイッチ手段と並列に接続され、前記整流手段が出力する直流電圧を平滑し、並列に負荷が接続される平滑手段と、
該平滑手段から前記スイッチ手段への逆流電流を防止する逆流防止用ダイオードと、
前記交流電源の交流電圧の零点を検出する零点検出手段と、
前記平滑手段の両端の直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記スイッチ手段を開閉させるための駆動信号を生成する制御手段と、
前記駆動信号に基づいて前記スイッチ手段を開閉動作させるスイッチ駆動手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記零点検出手段から出力される前記零点検出の信号に基づいて前記交流電源の電源周期をもとめ、
該電源周期に基づいて、設定された指令電圧位相を前記零点検出時点からの時間に換算し、
その換算した時間に前記スイッチ手段を閉動作させる前記駆動信号を生成する
ことを特徴とする交流直流変換装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記零点検出の信号に基づいて計測される前記交流電源の交流電圧の周期を平均値を算出して前記電源周期とする
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項５】
前記零点検出手段は、前記零点検出の信号として、前記零点を検出したとき、Ｌｏｗ出力の場合にはＨｉ出力に切り替わり（以下、この切り替え部分を「立上りエッジ」という）、Ｈｉ出力の場合にはＬｏｗ出力に切り替わる（以下、この切り替え部分を「立下りエッジ」という）電源零クロス信号を出力し、
前記制御手段は、前記電源零クロス信号の前記立上りエッジ又は前記立下りエッジのいずれか一方のエッジ間の時間（以下、「エッジ間時間」という）を計測して、該エッジ間時間を前記電源周期としてもとめる時間計測手段、前記電源周期に基づいて、前記スイッチ手段が閉動作する前記交流電源の交流電圧における前記指令電圧位相を、前記電源零クロス信号の前記立上りエッジ又は前記立下りエッジが生じた時点を基準とした前記スイッチ手段の開動作時間に換算する換算手段、前記直流電圧検出手段によって検出された直流電圧に基づいて、前記スイッチ手段の閉動作時間を算出する閉動作時間演算手段、並びに、前記換算手段によって換算された前記スイッチ手段の前記開動作時間、及び前記閉動作時間演算手段によって算出された前記スイッチ手段の前記閉動作時間に基づいて、前記スイッチ手段を開閉動作させるための前記駆動信号を生成するスイッチ駆動信号生成手段を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項６】
前記零点検出手段は、前記零点検出の信号として、前記零点を検出したとき、Ｌｏｗ出力の場合にはＨｉ出力に切り替わり（以下、この切り替え部分を「立上りエッジ」という）、Ｈｉ出力の場合にはＬｏｗ出力に切り替わる（以下、この切り替え部分を「立下りエッジ」という）電源零クロス信号を出力し、
前記制御手段は、前記電源零クロス信号の前記立上りエッジ又は前記立下りエッジのいずれか一方のエッジ間の時間（以下、「エッジ間時間」という）を計測する時間計測手段、該時間計測手段によって計測された前記エッジ間時間を複数記憶する記憶手段、該記憶手段に記憶された複数の前記エッジ間時間の平均値を算出して前記電源周期としてもとめる電源周期検出手段、該電源周期検出手段がもとめた前記電源周期に基づいて、前記スイッチ手段が閉動作する前記交流電源の交流電圧における前記指令電圧位相を、前記電源零クロス信号の前記立上りエッジ又は前記立下りエッジが生じた時点を基準とした前記スイッチ手段の開動作時間に換算する換算手段、前記直流電圧検出手段によって検出された直流電圧に基づいて、前記スイッチ手段の閉動作時間を算出する閉動作時間演算手段、並びに、前記換算手段によって換算された前記スイッチ手段の前記開動作時間、及び前記閉動作時間演算手段によって算出された前記スイッチ手段の前記閉動作時間に基づいて、前記スイッチ手段を開閉動作させるための前記駆動信号を生成するスイッチ駆動信号生成手段を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項７】
前記記憶手段は、前記時間計測手段によって計測された前記エッジ間時間を２M（Ｍ≧１）個記憶し、
前記電源周期検出手段は、前記記憶手段に記憶された２M（Ｍ≧１）個の前記エッジ間時間の平均値を算出して前記電源周期としてもとめる
ことを特徴とする請求項６記載の交流直流変換装置。
【請求項８】
前記換算手段は、前記電源周期から単位位相あたりの時間である換算係数を算出し、前記指令電圧位相を、前記換算係数に基づいて前記スイッチ手段の開動作時間に換算する
ことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項９】
前記時間計測手段は、前記エッジ間時間を計測する代わりに、前記立上りエッジから次の前記立下りエッジまでの時間、又は前記立下りエッジから次の前記立上りエッジまでの時間（以下、「半エッジ間時間」という）を計測し、
前記記憶手段は、複数の前記エッジ間時間を記憶する代わりに、複数の前記半エッジ間時間を記憶し、
前記電源周期検出手段は、前記電源周期をもとめる代わりに、該記憶手段に記憶された複数の前記半エッジ間時間の平均値を算出して電源半周期をもとめ、
前記換算手段は、前記電源周期の代わりに、前記電源半周期に基づいて、前記スイッチ手段が閉動作する前記交流電源の交流電圧における前記指令電圧位相を、前記電源零クロス信号の前記立上りエッジ又は前記立下りエッジが生じた時点を基準とした前記スイッチ手段の開動作時間に換算する
ことを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載の交流直流変換装置と、
該交流直流変換装置から直流電圧の供給を受け、出力側に接続されたモーターを回転駆動させるインバーターと、
を備えた
ことを特徴とするモーター駆動装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のモーター駆動装置を搭載した
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項１２】
請求項１０記載のモーター駆動装置を搭載した
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項１３】
請求項１０記載のモーター駆動装置を搭載した
ことを特徴とするヒートポンプ式給湯機。
【請求項１４】
請求項１０記載のモーター駆動装置を搭載した
ことを特徴とする洗濯機。
【請求項１５】
請求項１０記載のモーター駆動装置を搭載した
ことを特徴とする掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力電流の高調波成分を低減し、力率を改善するようにした交流直流変換装置、それを備えたモーター駆動装置、並びにそのモーター駆動装置を搭載した空気調和機、冷蔵庫、ヒートポンプ式給湯機、洗濯機及び掃除機に関するものであり、特に簡易スイッチングコンバーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の交流直流変換装置は、交流電源から出力される交流電力を直流電力に変換して負荷に供給する整流手段と、その整流手段における一方の直流側端子に一端が接続されたリアクトルと、そのリアクトルの他端と整流手段における他方の直流側端子間に接続され開閉するスイッチ手段と、そのスイッチ手段に並列に接続された平滑手段と、交流電源の交流電圧又は交流電流の零点を検出する電源零クロス検出手段と、その電源零クロス検出手段からの信号に基づきスイッチ手段を制御するスイッチ制御手段と、を備え、あらかじめ第１及び第２の遅延時間が設定され、交流電源の交流電圧が零点を通過した時点から第１の遅延時間後にスイッチ手段を閉動作させ、第２の遅延時間後にスイッチ手段を開動作させて、直流電圧を所望の電圧に制御するとともに、電源力率を改善している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許２７６３４７９号公報（第９頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の交流直流変換装置のスイッチ手段の開閉を制御するスイッチ制御手段は、マイクロコントローラー（以下、「マイコン」という）で実現されており、電源零クロス検出手段によって検出された交流電源の電圧の零点を基準として交流電源の周波数５０／６０［Ｈｚ］それぞれに合わせて予め設定された遅延時間後にスイッチ手段を開閉することで、高調波電流を抑え、電源力率を向上させていた。その遅延時間は２次〜４０次高調波電流値ができるだけ小さく、かつ、力率ができるだけ大きくなるように、負荷の大きさ及び交流電源の電流ピーク値等に合わせて適切に設定されたもので、マイコンは交流電源の零点を検出すると、マイコン内の時間計測手段が時間を計測し、遅延時間後にスイッチ手段を閉動作及び開動作して交流電源の電流を制御していた。
【０００５】
図１は、従来の交流直流変換装置の回路ブロック図の例である。
図１で示される従来の交流直流変換装置は、交流電源５１、ダイオード５２ａ〜５２ｄで構成され、交流電源５１の交流電圧を全波整流して直流電圧に変換する整流手段５２、その整流手段５２の正の出力端子に接続されたリアクター５３、そのリアクター５３の他端と整流手段５２の負の出力端子との間に接続されたスイッチ手段５４、そのスイッチ手段５４の両端に接続された逆流防止用ダイオード５５及び平滑手段５６の直列回路、交流電源５１の零点を検出する零点検出手段５７及びスイッチ手段５４の開閉動作を制御するスイッチ制御手段５８を備えている。また、平滑手段５６の両端には負荷５９が接続されている。また、逆流防止用ダイオード５５は平滑手段５６からの逆流電流を防止し、平滑手段５６はコンデンサーによって構成されている。
【０００６】
スイッチ手段５４が閉動作中（ＯＮ）の場合の電流経路は、交流電源５１の電圧極性がダイオード５２ａ側において正の場合は、交流電源５１→ダイオード５２ａ→リアクター５３→スイッチ手段５４→ダイオード５２ｄ→交流電源５１の順に流れる経路となる。また、交流電源５１の電圧極性がダイオード５２ａ側において負の場合は、交流電源５１→ダイオード５２ｃ→リアクター５３→スイッチ手段５４→ダイオード５２ｂ→交流電源５１の順に流れる経路となる。
【０００７】
スイッチ手段５４が開動作中（ＯＦＦ）の場合は、交流電源５１の電圧の絶対値が平滑手段５６の両端電圧を超えている場合、及び交流電源１の電圧の絶対値が平滑手段５６の両端電圧よりも小さくてもリアクター５３にエネルギーが蓄えられている場合に電流が流れる。リアクター５３に蓄えられているエネルギーとは、スイッチ手段５４が閉動作状態から開動作したときや、交流電源５１の電圧の絶対値が平滑手段５６の両端電圧を超えた場合にリアクター５３に流れている電流によって発生する磁界エネルギーである。この場合の電流経路は、交流電源５１の電圧極性がダイオード５２ａ側において正の場合は、交流電源５１→ダイオード５２ａ→リアクター５３→逆流防止用ダイオード５５→平滑手段５６→ダイオード５２ｄ→交流電源５１の順に流れる経路となる。また、交流電源５１の電圧極性がダイオード５２ａ側において負の場合は、交流電源５１→ダイオード５２ｃ→リアクター５３→逆流防止用ダイオード５５→平滑手段５６→ダイオード５２ｂ→交流電源１の順に流れる経路となる。
【０００８】
図２は、交流電源５１の電圧、電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形図である。
図２で示されるように、交流電源５１の電圧の零点付近では、平滑手段５６の両端電圧が交流電源５１の電圧の絶対値よりも高いため電流は流れない。零点検出手段５７によって交流電源５１の零クロスが検出されてから遅延時間１０１後、スイッチ手段５４が閉動作すると、前述したように、電流が流れる。そして、零点検出手段５７によって交流電源５１の零クロスが検出されてから遅延時間１０２後にスイッチ手段５４は開動作される。スイッチ手段５４が開動作された後も、リアクター５３に蓄えられたエネルギー分の電流が流れ、交流電源５１の電圧の絶対値が平滑手段５６の両端電圧よりも高くなった場合には、その電位差分の電流も流れる。交流電源５１の電圧の絶対値が平滑手段５の電圧よりも小さく、リアクター５３に蓄えられたエネルギーが減少していくと、電流は減少し、やがて電流は流れなくなる。このような動作が交流電源５１の電圧半周期毎に実施される。
【０００９】
ここで、遅延時間１０１及び遅延時間１０２を計測する時間計測機能はマイコンの電子回路の同期をとるための周期信号（以下、「クロック」という）に基づいて実現されており、このクロックは、電圧を印加することで固有振動を起こす発振子と、回路内に発振子を接続した発振回路で周期信号を得た後、入力信号の周波数を任意の整数倍に高めることができる位相同期回路（以下、「ＰＬＬ回路」という）によって生成される。そのため、発振子、この発振子を用いた発振回路、又はＰＬＬ回路にバラツキがあると、クロック周波数がバラつき、マイコン内の時間計測機能の計測時間がずれてしまう。
【００１０】
図３は、クロック周波数がずれた場合の交流電源５１の電圧、電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形図である。
計測時間がずれてしまうと、設定した遅延時間からずれたところでスイッチ手段５４を閉動作することになり、設計した遅延時間に相当する交流電源５１の電圧位相（以下、「指令電圧位相」という）においてスイッチ手段５４を開閉できなくなる。この場合の交流電源５１の電流、電圧、電源零クロス信号、スイッチ手段５４を開閉動作させるための駆動信号は図３（ａ）及び（ｂ）のような波形となる。図３（ａ）はクロック周波数が想定よりも高い場合の波形を示したものであり、図３（ｂ）はクロック周波数が想定よりも低い場合の波形を示したものである。図３で示されるように、点線によってクロック周波数が正常の場合の交流電源５１の電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形も示してある。図３（ａ）で示されるように、クロック周波数が高い場合は計測時間が早くなり、クロック周波数が正常の場合に設定した指令電圧位相よりも小さい電圧位相でスイッチ手段５４が閉動作するので、電流は小さくなる。一方、図３（ｂ）で示されるように、クロック周波数が低い場合は計測時間が遅くなり、クロック周波数が正常の場合に設定した指令電圧位相よりも大きい電圧位相でスイッチ手段５４が閉動作するので、電流は大きくなる。
【００１１】
図４は、電源周波数が変動した場合の交流電源５１の電圧、電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形図である。
設定した遅延時間は、電源周波数５０／６０［Ｈｚ］に合わせた遅延時間であり、電源周波数が変動した場合には、相対的に遅延時間の長さが変わってしまい、クロック周波数がバラついたときと同様に、設計した遅延時間に相当する指令電圧位相でスイッチ手段を開閉できなくなる。この場合の交流電源５１の電流、電圧、電源零クロス信号、スイッチ手段５４を開閉動作させるための駆動信号は図４（ａ）及び（ｂ）のような波形となる。図４（ａ）は電源周波数が想定よりも高い場合の波形を示したものであり、図４（ｂ）は電源周波数が想定よりも低い場合の波形を示したものである。図４で示されるように、点線によって電源周波数が正常の場合の交流電源５１の電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形も示してある。図４（ａ）で示されるように、電源周波数が高い場合は同じ遅延時間でも、電源周波数が正常の場合よりも大きい電圧位相でスイッチ手段５４が閉動作するので、スイッチ手段５４が閉動作から開動作に切り替わる瞬間の電流のピーク値は大きくなる。一方、図４（ｂ）で示されるように、電源周波数が低い場合は同じ遅延時間でも、電源周波数が正常の場合よりも小さい電圧位相でスイッチ手段５４が閉動作するので、スイッチ手段５４が閉動作から開動作に切り替わる瞬間の電流のピーク値は小さくなる。
【００１２】
以上のように、発振子、発信回路又はＰＬＬ回路のバラツキによってクロック周波数がずれた場合、及び、電源周波数が変動した場合に、交流電源の電流波形が変わってしまうので、高調波電流が増大する問題、及び力率が低下してしまうという問題を生じていた。
【００１３】
ところで、従来の交流直流変換装置における交流電源５１の電圧の一周期中の２回の零点は、交流電源５１の電圧の極性に応じてＨｉ出力又はＬｏｗ出力となる零点検出手段５７の出力信号である電源零クロス信号をもとに、それぞれ立上りエッジ及び立下りエッジを検出していた。
【００１４】
ところが、立上りエッジと立下りエッジとで交流電源５１の電圧の零点検出精度に差がある場合があり、立上り時間と立下り時間とで差も生じることから、交流電源５１の電圧の零点検出精度を上げるために部品点数を増やして対応したり、又は、個々の部品の精度を上げる必要があった。
【００１５】
そこで、低コストで交流電源５１の電圧の零点検出精度を上げるために、電源零クロス信号の立上りエッジ又は立下りエッジのどちらか一方のエッジのみを検出して交流電源５１の電圧の一方の零点を検出し、その零点検出時点から１０［ｍｓ］（電源周波数５０Ｈｚ時）又は８．３３［ｍｓ］（６０Ｈｚ時）、つまり交流電源５１の電圧位相の半周期をマイコン内部の時間計測手段によって計測させ、もう一方の零点を検出する方法が提案されている。
【００１６】
図５は、交流電源５１の電圧の極性が負から正に変わる零点を電源零クロス信号の立下りエッジで検出した場合の交流電源５１の電圧、電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形図である。
図５で示されるように、交流電源の電圧の極性が負から正に変わる零点を電源零クロス信号の立下りエッジで検出し、その検出時点から設定した遅延時間１０１後にスイッチ手段５４を閉動作し、検出時点から遅延時間１０２後にスイッチ手段５４を開動作している。さらに、立下りエッジの検出時点から半周期である１０［ｍｓ］（電源周波数５０Ｈｚ時）又は８．３３［ｍｓ］（６０Ｈｚ時）経過後から遅延時間１０３後にスイッチ手段５４を閉動作し、その半周期経過後から遅延時間１０４後にスイッチ手段５４を開動作している。図５において、電源零クロス信号の立上りエッジに検出遅れが発生しているが、マイコンの時間計測機能によって交流電源の電圧の半周期後のスイッチ手段５４を開閉する電圧位相を正しく検出することができている。
なお、立下りエッジにも検出遅れは発生する場合もあるが、片方のエッジであれば、予め遅れ時間を計測しておくことで補正することができる。
【００１７】
図６は、クロック周波数がずれた場合において、交流電源５１の電圧の極性が負から正に変わる零点を電源零クロス信号の立下りエッジで検出した場合の交流電源５１の電圧、電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形図である。
しかしながら、発振子、発振回路又はＰＬＬ回路のバラツキがある場合には、前述したように設定した指令電圧位相でスイッチ手段５４を開閉できない上、マイコン内の時間計測機能で求めた交流電源５１の電圧の零点も実際の零点からずれてしまうため、図６で示されるように交流電源５１の電圧の極性が正と負で電流の波形が上下対称な波形とならない。図６（ａ）はクロック周波数が想定よりも高い場合の波形を示したものであり、図６（ｂ）はクロック周波数が想定よりも低い場合の波形を示したものである。図６で示されるように、点線によってクロック周波数が正常の場合の交流電源５１の電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形も示してある。図６（ａ）においては、クロック周波数が想定よりも高いため、マイコン内の時間計測機能で求めた半周期の時間が実際よりも短いものとなっている。また、図６（ｂ）においては、クロック周波数が想定よりも低いため、マイコン内の時間計測機能で求めた半周期の時間が実際よりも長いものとなっている。
【００１８】
この場合、交流電源５１の電圧の極性の正又は負のどちらかの電流のピーク値が上昇するので、最大出力運転時の能力が低下するという問題が発生する。また、従来は発生しなかった偶数高調波電流も増大する。さらに、電源周波数が変動した場合においても、同様のことが発生する。
【００１９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、発振子、発振回路又はＰＬＬ回路のバラツキによってマイコンのクロック周波数がずれた場合であっても、予め設定した交流電源の指令電圧位相でスイッチ手段を開閉することができる交流直流変換装置、それを備えたモーター駆動装置、並びにそのモーター駆動装置を搭載した空気調和機、冷蔵庫、ヒートポンプ式給湯機、洗濯機及び掃除機を得ることである。
また、第２の目的は、交流電源の周波数が変動した場合であっても、予め設定した交流電源の指令電圧位相でスイッチ手段を開閉することができる交流直流変換装置、それを備えたモーター駆動装置、並びにそのモーター駆動装置を搭載した空気調和機、冷蔵庫、ヒートポンプ式給湯機、洗濯機及び掃除機を得ることである。
さらに、第３の目的は、零点検出手段のコストを上昇させずに、上記目的を達成する交流直流変換装置、それを備えたモーター駆動装置、並びにそのモーター駆動装置を搭載した空気調和機、冷蔵庫、ヒートポンプ式給湯機、洗濯機及び掃除機を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る交流直流変換装置は、交流電源から出力される交流電圧を直流電圧に変換する整流手段と、該整流手段の入力側に接続されたリアクターと、該リアクターの後段側、かつ、前記整流手段の入力端間に設置されたスイッチ手段と、前記整流手段の出力端間に接続され、前記整流手段が出力する直流電圧を平滑し、並列に負荷が接続される平滑手段と、前記交流電源の交流電圧の零点を検出する零点検出手段と、前記平滑手段の両端の直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、前記スイッチ手段を開閉させるための駆動信号を生成する制御手段と、前記駆動信号に基づいて前記スイッチ手段を開閉動作させるスイッチ駆動手段と、を備え、前記制御手段は、前記零点検出手段から出力される前記零点検出の信号に基づいて前記交流電源の電源周期をもとめ、該電源周期に基づいて、設定された指令電圧位相を前記零点検出時点からの時間に換算し、その換算した時間に前記スイッチ手段を閉動作させる前記駆動信号を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、交流電源の電源周期を、電源零クロス信号の立上りエッジと立下りエッジとの間の時間を計測してその平均値等によって算出し、交流電源の指令電圧位相を電源零クロス信号の立下りエッジからの時間に換算してスイッチ手段の開閉動作を実施しているので、発振子、発振回路、ＰＬＬ回路のバラツキによってクロック周波数がずれてしまっても、又は、交流電源の電源周波数が変動しても、算出した電源周期の電圧波形における正確な指令電圧位相に対応するタイミングでスイッチ手段を動作させることができ、高調波電流を抑制し、かつ、力率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の交流直流変換装置の回路ブロック図の例である。
【図２】交流電源５１の電圧、電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形図である。
【図３】クロック周波数がずれた場合の交流電源５１の電圧、電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形図である。
【図４】電源周波数が変動した場合の交流電源５１の電圧、電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形図である。
【図５】交流電源５１の電圧の極性が負から正に変わる零点を電源零クロス信号の立下りエッジで検出した場合の交流電源５１の電圧、電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形図である。
【図６】クロック周波数がずれた場合において、交流電源５１の電圧の極性が負から正に変わる零点を電源零クロス信号の立下りエッジで検出した場合の交流電源５１の電圧、電流及びスイッチ手段５４の駆動信号の波形図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置の回路ブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置の動作波形図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置における閉動作時間演算手段１５によるスイッチ手段４の閉動作時間Ｔｏｎの算出動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置におけるスイッチ手段４の開動作時間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２及びＴｏｆｆ３の算出動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置の回路ブロック図の変形例１である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置の回路ブロック図の変形例２である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置の回路ブロック図の変形例３である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係るモーター駆動装置の構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係るモーター駆動装置を備えた空気調和機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施の形態１．
（交流直流変換装置の全体構成）
図７は、本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置の回路ブロック図である。
図７で示されるように、本実施の形態に係る交流直流変換装置は、交流電源１、ダイオード２ａ〜２ｄで構成され、交流電源１の交流電圧を全波整流して直流電圧に変換する整流手段２、その整流手段２の一方の入力端子と交流電源１との間に挿入されたリアクター３、整流手段２の入力端子間に接続されたスイッチ手段４、整流手段２の出力端子間に接続され、コンデンサーによって構成された平滑手段５、交流電源１の零クロスを検出する零点検出手段６、スイッチ手段４を開閉駆動させるスイッチ駆動手段７、平滑手段５の両端電圧を検出する直流電圧検出手段８、及びスイッチ手段４を開閉するための駆動信号をスイッチ駆動手段７に送信する制御手段１０を備えている。また、平滑手段５の両端には負荷９が接続されている。
【００２４】
制御手段１０は、少なくとも、時間計測手段１１、記憶手段１２、電源周期検出手段１３、換算手段１４、閉動作時間演算手段１５及びスイッチ駆動信号生成手段１６によって構成されている。
【００２５】
本実施の形態に係る交流直流変換装置３１は、少なくとも、上記の整流手段２、リアクター３、スイッチ手段４、平滑手段５、零点検出手段６、スイッチ駆動手段７、直流電圧検出手段８及び制御手段１０によって構成されている。
【００２６】
時間計測手段１１は、零点検出手段６から電源零クロス信号を受信し、その電源零クロス信号の立下りエッジで時間計測を開始し、次に立下りエッジまでの時間を計測した後、再び０［ｓ］から時間計測を開始することを繰り返す。
【００２７】
記憶手段１２は、時間計測手段１１によって計測された電源零クロス信号の立下りエッジ間の時間（以下、「エッジ間時間」という）を２M（Ｍ≧０）個記憶する。
【００２８】
電源周期検出手段１３は、記憶手段１２に記憶されている２M（Ｍ≧０）個のエッジ間時間に基づいて、電源周期Ｔを算出する。
【００２９】
換算手段１４は、交流電源１の指令電圧位相を受信し、その指令電圧位相、電源周期検出手段１３によって算出された電源周期Ｔ、及び交流電源１の電圧位相の最大値２π［ｒａｄ］に基づいて、電源零クロス信号の立下りエッジの検出時点を基準としたスイッチ手段４の開動作時間を算出する。
【００３０】
閉動作時間演算手段１５は、本実施の形態に係る交流直流変換装置の出力、すなわち、平滑手段５の両端電圧についての指令電圧を受信し、その指令電圧、及び直流電圧検出手段８によって検出された平滑手段５の両端電圧に基づいて、スイッチ手段４の閉動作時間を算出する。
【００３１】
スイッチ駆動信号生成手段１６は、換算手段１４によって算出されたスイッチ手段４の開動作時間、及び閉動作時間演算手段１５によって算出されたスイッチ手段４の閉動作時間に基づいて、スイッチ手段４の開閉動作のための駆動信号を生成し、その駆動信号をスイッチ駆動手段７に送信する。
【００３２】
（交流直流変換装置の動作）
前述した従来の交流直流電源装置の場合と同様に、スイッチ手段４が閉動作すると、交流電源１からリアクター３を通り、スイッチ手段４によって短絡された電流が流れ始め次第に電流が増加する。次に、スイッチ手段４が開動作すると、それまでリアクター３を流れていた電流が平滑手段５に流れて減少する。その後、交流電源１の電圧が平滑手段５の電圧を超えると、その分の電流が平滑手段５に流れる。
【００３３】
図８は、本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置の動作波形図である。
図８で示されるように、スイッチ駆動信号生成手段１６が生成する駆動信号において、Ｔｏｆｆ１は交流電源１の電圧の極性が負から正に変わる零点が零点検出手段６によって検出された時点からスイッチ手段４が閉動作するまでのスイッチ手段４の開動作時間、Ｔｏｆｆ２はスイッチ手段４の前半の閉動作時間Ｔｏｎ経過後から、次にスイッチ手段４が閉動作するまでのスイッチ手段４の開動作時間、そして、Ｔｏｆｆ３は後半の閉動作時間Ｔｏｎ経過後から、電源零クロス信号の立下りエッジを検出するまでのスイッチ手段４の開動作時間を示すものである。これらのスイッチ手段４の閉動作時間Ｔｏｎ、並びに開動作時間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２及びＴｏｆｆ３の算出動作は後述する。スイッチ駆動手段７は、図８で示されるようなスイッチ駆動信号生成手段１６が出力する駆動信号に基づいて、スイッチ手段４を開閉動作させ、その結果、交流電源１には図８で示されるような電流が流れる。
【００３４】
（閉動作時間演算手段１５による閉動作時間Ｔｏｎの算出動作）
図９は、本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置における閉動作時間演算手段１５によるスイッチ手段４の閉動作時間Ｔｏｎの算出動作を示すフローチャートである。以下、図９を参照しながら、閉動作時間演算手段１５が、指令電圧に基づいてフィードバック制御、例えば、単純な比例制御によってスイッチ手段４の閉動作時間Ｔｏｎを算出する動作について説明する。
【００３５】
（Ｓ１１）
閉動作時間演算手段１５は、指令電圧、及び直流電圧検出手段８から検出された平滑手段５の両端電圧を受信する。そして、閉動作時間演算手段１５は、この指令電圧及び平滑手段５の両端電圧の差を算出する。
【００３６】
（Ｓ１２）
閉動作時間演算手段１５は、算出した指令電圧及び平滑手段５の両端電圧の差と比例制御ゲインＧとを乗算する。この比例制御ゲインＧは、予め適当な値を求めておけばよい。
【００３７】
（Ｓ１３）
閉動作時間演算手段１５は、ステップＳ１２における乗算値を前回の閉動作時間Ｔｏｎの値に加算することによって、指令電圧に合わせた閉動作時間Ｔｏｎを算出する。この閉動作時間Ｔｏｎの初期値は、０とすればよい。
【００３８】
（Ｓ１４）
起動直後又は負荷９の容量が小さい場合等、平滑手段５の両端電圧が指令電圧よりも高い場合には、閉動作時間Ｔｏｎは負の値となるが、この場合、交流電源１の電流も小さく、スイッチ手段４を閉動作させる必要がないので、閉動作時間Ｔｏｎ＝０とすればよい。したがって、閉動作時間演算手段１５は、ステップＳ１３において算出した閉動作時間Ｔｏｎが負の値であるか否か判定する。その判定の結果、閉動作時間Ｔｏｎが負の値である場合は、ステップＳ１５へ進む。一方、負の値でない場合は、ステップＳ１６へ進む。
【００３９】
（Ｓ１５）
閉動作時間演算手段１５は、ステップＳ１３において算出した閉動作時間Ｔｏｎが負の値であると判定した場合、閉動作時間Ｔｏｎを０とする。
【００４０】
（Ｓ１６）
閉動作時間Ｔｏｎの値が大きすぎると、平滑手段５の両端電圧が素子の耐圧を超過するおそれ、及び、交流電源１の電流がその制限値を超過してしまうおそれがあるので、閉動作時間Ｔｏｎに対する最大値ＴｏｎＭａｘを予め設定しておき、閉動作時間Ｔｏｎがこの最大値ＴｏｎＭａｘを超過しないようにする。したがって、閉動作時間演算手段１５は、算出した閉動作時間Ｔｏｎが、最大値ＴｏｎＭａｘを超過しているか否かを判定する。その判定の結果、閉動作時間Ｔｏｎが最大値ＴｏｎＭａｘを超過している場合は、ステップＳ１７へ進む。一方、超過していない場合は、処理を終了する。
【００４１】
（Ｓ１７）
閉動作時間演算手段１５は、算出した閉動作時間Ｔｏｎが最大値ＴｏｎＭａｘを超過していると判定した場合、閉動作時間Ｔｏｎを最大値ＴｏｎＭａｘに設定し、処理を終了する。
【００４２】
（開動作時間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２及びＴｏｆｆ３の算出動作）
図１０は、本発明の実施の形態１に係る交流直流変換装置におけるスイッチ手段４の開動作時間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２及びＴｏｆｆ３の算出動作を示すフローチャートである。以下、図１０を参照しながら、スイッチ手段４の開動作時間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２及びＴｏｆｆ３の算出動作について説明する。
【００４３】
（Ｓ３１）
零点検出手段６は、交流電源１の電圧の極性に合わせた電源零クロス信号を出力する。この電源零クロス信号の出力は、例えば、交流電源１の電圧の極性が負の場合はＨｉ出力し、電圧の極性が正の場合はＬｏｗ出力するものとする。時間計測手段１１は、零点検出手段６が出力する電源零クロス信号の立下りエッジを検出する。時間計測手段１１が、電源零クロス信号の立下りエッジを検出した場合は、ステップＳ３２へ進む。一方、立下りエッジを検出しない場合は、処理を終了する。
なお、交流電源１の電圧の極性とＨｉ／Ｌｏｗ出力の組み合わせは上に限定されるものではなく、零点検出手段６の構成によるものであり、いずれでもよい。
【００４４】
（Ｓ３２）
時間計測手段１１は、電源零クロス信号の立下りエッジを検出すると、その時点まで計測したエッジ間時間を記憶手段１２に記憶する。具体的には、記憶手段１２は時間計測手段１１が計測したエッジ間時間を２M（Ｍ≧０）個記憶でき、時間計測手段１１はアドレスＸに対応する記憶手段１２における特定の番地に、計測したエッジ間時間を記憶させ、さらに、記憶手段１２における番地が小さい順に記憶させる。ここでは、アドレスＸは、１〜２Mの範囲の値を示すものとする。
【００４５】
なお、このアドレスＸは、時間計測手段１１自身が保持していてもよく、又は、記憶手段１２が保持しており、時間計測手段１１が参照するものとしてもよい。
また、記憶手段１２における番地１〜２Mすべてに初期値として、例えば、予め２０［ｍｓ］（電源周波数５０［Ｈｚ］時の電源周期）又は１６．６７［ｍｓ］（電源周波数６０［Ｈｚ］時の電源周期）を記憶させておくものとしてもよい。
さらに、本実施の形態においては、後述する理由により、記憶手段１２に記憶するエッジ間時間の個数は２M（Ｍ≧０）個としているが、これに限定されるものではなく、Ｎ（Ｎ≧１）個としてもよい。
【００４６】
（Ｓ３３）
時間計測手段１１は、電源零クロス信号の立下りエッジを検出した時点まで計測したエッジ間時間をクリアする。
【００４７】
（Ｓ３４）
時間計測手段１１は、再び時間計測を開始する。
【００４８】
なお、本実施の形態における時間計測手段１１は、図８で示されるように、電源零クロス信号の立上りエッジよりも零点検出の精度が高い立下りエッジを検出しているが、これに限定されるものではなく、例えば、立上りエッジの零点検出の精度が高い場合は、立上りエッジを検出するものとしてもよい。
また、立上りエッジ及び立下りエッジが共に零点検出の精度が高い場合は、立上りエッジから立下りエッジまでの間、及び立下りエッジから立上りエッジまでの間の交流電源１の電源周期の半周期を計測するものとしてもよい。
【００４９】
（Ｓ３５）
時間計測手段１１は、アドレスＸをインクリメントする。
【００５０】
（Ｓ３６）
時間計測手段１１は、アドレスＸが２Mを超過したか否かを判定する。その判定の結果、アドレスＸが２Mを超過した場合は、ステップＳ３７へ進む。一方、アドレスＸが２M以下である場合、ステップＳ３８へ進む。
【００５１】
（Ｓ３７）
時間計測手段１１は、アドレスＸが２Mを超過したと判定した場合、アドレスＸを１にセットする。これによって、記憶手段１２にエッジ間時間が２M個分記憶されている場合は、一番古いエッジ間時間、すなわち、一番小さい番地に記憶しているエッジ間時間から順次最新のエッジ間時間が更新されることになる。
【００５２】
（Ｓ３８）
電源周期検出手段１３は、記憶手段１２に記憶された２M（Ｍ≧０）個のエッジ間時間に基づいて交流電源１の電源周期Ｔを算出する。具体的には、例えば、記憶手段１２に記憶された２M（Ｍ≧０）個のエッジ間時間の平均値を電源周期Ｔとすればよい。このとき、エッジ間時間の平均値を算出する演算は、２M（Ｍ≧０）個の和を左にＭ桁ビットシフトするだけでよいので、Ｎ（Ｎ≧１）個の和をＮ（Ｎ≧１）で除算する演算より演算負荷が小さくなる。
【００５３】
（Ｓ３９）
換算手段１４は、交流電源１の指令電圧位相、及び電源周期検出手段１３から算出された電源周期Ｔを受信する。そして、換算手段１４は、この指令電圧位相、電源周期Ｔ［ｓ］、及び交流電源１の電圧位相の最大値２π［ｒａｄ］に基づいて、電圧位相１［ｒａｄ］あたりの時間［ｓ］である換算係数［ｓ／ｒａｄ］を算出する。
【００５４】
（Ｓ４０）
換算手段１４は、スイッチ手段４の開動作時間Ｔｏｆｆ１を、指令電圧位相と換算係数との積として算出する。
【００５５】
（Ｓ４１）
換算手段１４は、スイッチ手段４の開動作時間Ｔｏｆｆ２を、電源周期Ｔの半周期Ｔ／２からスイッチ手段４の閉動作時間Ｔｏｎを減算して算出する。
【００５６】
（Ｓ４２）
換算手段１４は、スイッチ手段４の開動作時間Ｔｏｆｆ３を、開動作時間Ｔｏｆｆ２から開動作時間Ｔｏｆｆ１を減算して算出する。
【００５７】
（実施の形態１の効果）
以上の構成及び動作のように、交流電源１の電源周期Ｔを、エッジ間時間を計測してその平均値等によって算出し、交流電源１の指令電圧位相を電源零クロス信号の立下りエッジからの時間に換算してスイッチ手段４の開閉動作を実施しているので、発振子、発振回路、ＰＬＬ回路のバラツキによってクロック周波数がずれてしまっても、算出した電源周期Ｔの電圧波形における正確な指令電圧位相に対応するタイミングでスイッチ手段４を動作させることができ、高調波電流を抑制し、かつ、力率の低下を抑制することができる。
また、同様に、交流電源１の電源周波数が変動しても、その変動した電源電圧波形における電源周期Ｔを算出しているので、算出した電源周期Ｔの電圧波形における正確な指令電圧位相に対応するタイミングでスイッチ手段４を動作させることができ、高調波電流を抑制し、かつ、力率の低下を抑制することができる。
さらに、零点検出手段の製作コストを上げることなく、上記の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、エッジ間時間の平均値を電源周期Ｔとしているが、これに限定されるものではなく、エッジ間時間そのものを電源周期Ｔしてもよい。また、この場合、エッジ間時間の平均演算を実施しないので、時間計測手段１１は計測したエッジ間時間を記憶手段１２に記憶させず、電源周期Ｔとして直接、換算手段１４に送信するものとし、記憶手段１２及び電源周期検出手段１３を除外した構成としてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態に係る交流直流変換装置においては、リアクター３及びスイッチ手段４が整流手段２の入力側に配置される構成としているが、これに限定されるものではなく、図１１で示される回路ブロック図のように、リアクター３及びスイッチ手段４が整流手段２の出力側に配置する構成としてもよく、この場合も同様の効果を得ることができる。ただし、スイッチ手段４を整流手段２の出力側に配置した場合は、平滑手段５に蓄えられた電荷の逆流を防止するための逆流防止用ダイオード２１を、リアクター３とスイッチ手段４との接続点にそのアノード側を接続し、平滑手段５の正極側にそのカソード側を接続して設置する必要がある。その他の構成は、図７で示される回路ブロック図と同様である。
【００６０】
また、図１２で示される回路ブロック図のように、リアクター３は整流手段２の入力側のままとし、スイッチ手段４を整流手段２の出力側に配置する構成としてもよく、この場合も同様の効果を得ることができる。ただし、この場合も、平滑手段５に蓄えられた電荷の逆流を防止するための逆流防止用ダイオード２１を、整流手段２の正の出力側にそのアノード側を接続し、平滑手段５の正極側にそのカソード側を接続して設置する必要がある。その他の構成は、図７で示される回路ブロック図と同様である。
【００６１】
また、図１３で示される回路ブロック図は、平滑手段５は、平滑コンデンサー５ａ及び平滑コンデンサー５ｂの直列回路によって構成され、そして、その平滑コンデンサー５ａと平滑コンデンサー５ｂとの接続点は、整流手段２におけるダイオード２ｃとダイオード２ｄとの接続点に接続され、倍電圧整流回路を構成している。その他の構成は、図７で示される回路ブロックズと同様である。このような構成によっても、同様の効果を得ることができ、負荷９に供給する直流出力電圧を高くすることができる。
【００６２】
さらに、本実施の形態１に係る交流直流変換装置においては、図８で示されるように、交流電源１の交流電圧の半周期毎においてスイッチ手段４の開閉動作は一回であったが、これに限定されるものではなく、予めスイッチ手段４を開閉動作させる交流電源１の指令電圧位相を複数個設定し、換算手段１４は開動作時間Ｔｏｆｆ１〜Ｔｏｆｆ３それぞれ複数個を算出し、そして、閉動作時間演算手段１５は閉動作時間Ｔｏｎを複数個算出し、スイッチ駆動信号生成手段１６は、これらの開動作時間Ｔｏｆｆ１〜Ｔｏｆｆ３、及び閉動作時間Ｔｏｎに基づいて駆動信号を生成する動作としてもよい。
【００６３】
実施の形態２．
（モーター駆動装置の構成及び動作）
図１４は、本発明の実施の形態２に係るモーター駆動装置の構成図である。
図１４で示されるように、本実施の形態に係るモーター駆動装置は、実施の形態１に係る交流直流変換装置３１を備えており、その出力側にはインバーター３２が接続されており、さらに、そのインバーター３２の出力側にはモーター３３が接続されている。
【００６４】
交流電源１から交流電圧を供給された交流直流変換装置３１は、その交流電圧を直流電圧に変換し、その直流電圧をインバーター３２に供給する。インバーター３２は、交流直流変換装置３１から供給された直流電圧によって、モーター３３を駆動させるための駆動電流を生成して供給し、モーター３３を回転駆動させる。
【００６５】
（空気調和機の構成及び動作）
図１５は、本発明の実施の形態２に係るモーター駆動装置を備えた空気調和機の構成図である。
図１５で示されるように、本実施の形態に係るモーター駆動装置を備えた空気調和機は、室外機４１及び室内機４２によって構成されている。
【００６６】
室外機４１は、本実施の形態に係るモーター駆動装置（モーター３３のみ図示）及びモーター３３に連結された圧縮要素４３ａによって構成された圧縮機４３、四方弁４４、膨張弁４６、並びに室外熱交換器４７を備えている。
【００６７】
室内機４２は、室内熱交換器４５を備えている。
【００６８】
上記の、室外機４１及び室内機４２において、圧縮機４３、四方弁４４、室内熱交換器４５、膨張弁４６及び室外熱交換器４７は、冷媒配管によって接続されている。
【００６９】
冷房運転の場合、室外機４１のモーター３３の回転により圧縮要素４３ａによって圧縮され吐出されたガス冷媒は、四方弁４４を経由して、室外熱交換器４７へ流入する。この室外熱交換器４７に流入したガス冷媒は、外気と熱交換が実施されて凝縮し、液体冷媒又は気液二相冷媒となって、室外熱交換器４７から流出する。室外熱交換器４７から流出した冷媒は、膨張弁４６に流れ込み、この膨張弁４６によって膨張され減圧される。減圧された冷媒は、室内機４２の室内熱交換器４５に流入し、室内空気と熱交換が実施されて気化し、室内熱交換器４５から流出する。このとき、熱交換され冷却された室内空気が、室内機４２の吹出口（図示せず）から吹き出される。室内熱交換器４５から流出した冷媒は、室外機４１の四方弁４４を経由して圧縮機４３に流入する。
【００７０】
暖房運転の場合、室外機４１のモーター３３の回転により圧縮要素４３ａによって圧縮され吐出されたガス冷媒は、四方弁４４を経由して、室内機４２の室内熱交換器４５に流入する。この室内熱交換器４５に流入したガス冷媒は、室内空気と熱交換が実施され凝縮し、液体冷媒又は気液二相冷媒となって、室内熱交換器４５から流出する。このとき、熱交換され温められた室内空気が、室内機４２の吹出口（図示せず）から吹き出される。室内熱交換器４５から流出した冷媒は、室外機４１の膨張弁４６に流れ込み、この膨張弁４６によって膨張され減圧される。減圧された冷媒は、室外熱交換器４７に流入し、外気と熱交換が実施され気化し、室外熱交換器４７から流出する。この室外熱交換器４７から流出した冷媒は、四方弁４４を経由して圧縮機４３に流入する。
【００７１】
（実施の形態２の効果）
以上の構成及び動作によって、高調波電流を抑制し、かつ、力率の低下を抑制することができるモーター駆動装置、及び空気調和機を得ることができる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、モーター駆動装置を圧縮機４３に適用した例を示したが、これに限定されるものではなく、室内熱交換器４５又は室外熱交換器４７に設置されたファン（図示せず）を回転駆動させるために適用することもできる。
また、本実施の形態においては、モーター駆動装置を空気調和機に適用した例を示したが、これに限定されるものではなく、冷蔵庫及びヒートポンプ式給湯機における冷凍サイクルの圧縮機等におけるモーター、洗濯機のドラムの回転駆動用のモーター、又は掃除機の吸引動作用のモーターに適用してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  交流電源、２  整流手段、２ａ〜２ｄ  ダイオード、３  リアクター、４  スイッチ手段、５  平滑手段、５ａ、５ｂ  平滑コンデンサー、６  零点検出手段、７  スイッチ駆動手段、８  直流電圧検出手段、９  負荷、１０  制御手段、１１  時間計測手段、１２  記憶手段、１３  電源周期検出手段、１４  換算手段、１５  閉動作時間演算手段、１６  スイッチ駆動信号生成手段、２１  逆流防止用ダイオード、３１  交流直流変換装置、３２  インバーター、３３  モーター、４１  室外機、４２  室内機、４３  圧縮機、４３ａ  圧縮要素、４４  四方弁、４５  室内熱交換器、４６  膨張弁、４７  室外熱交換器、５１  交流電源、５２  整流手段、５２ａ〜５２ｄ  ダイオード、５３  リアクター、５４  スイッチ手段、５５  逆流防止用ダイオード、５６  平滑手段、５７  零点検出手段、５８  スイッチ制御手段、５９  負荷、１０１〜１０４  遅延時間。
【図１】
2011115007.tif 000003
【図２】
2011115007.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2011115007.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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