(57)【要約】【課題】ＰＡＭ制御の制御性を向上させること。【解決手段】交流電流を整流するダイオードブリッジ回路（12）と、その出力電力を短絡させるスイッチング素子（S）と、入力電流の波形が正弦波になるようにスイッチング素子（S）を所定のタイミングでスイッチングさせるＰＡＭ制御部（15）とを備えている。そして、ＰＡＭ制御部（15）は、ゼロクロス点毎に５つのパルスを出力すると共に、その中央のパルスが常にゼロクロス点を跨って生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。【選択図】図３
2008253101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続され、交流電流を整流する整流回路（12）と、ＯＮされて該整流回路（12）の出力電力を短絡させるスイッチング素子（S）と、上記整流回路（12）の入力電流の波形が正弦波になるように上記スイッチング素子（S）をスイッチングさせる複数のＯＮ−ＯＦＦパルスを上記整流回路（12）の入力電圧のゼロクロス点を基準にして所定のタイミングで出力するＰＡＭ制御部（15）とを備えた電源供給回路であって、
上記ＰＡＭ制御部（15）は、１つのＯＮパルスが上記整流回路（12）の入力電圧のゼロクロス点を跨って生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する
ことを特徴とする電源供給回路。
【請求項２】
請求項１において、
上記ＰＡＭ制御部（15）は、上記ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスと、該ＯＮパルスの前後にそれぞれ該ＯＮパルスより短い幅で生成された１つまたは複数のＯＮパルスとで成るＯＮ−ＯＦＦパルス群が上記ゼロクロス点毎に生成されるように構成されている
ことを特徴とする電源供給回路。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記ＰＡＭ制御部（15）は、
上記整流回路（12）の入力電圧がゼロクロス点に向かって所定値以上に上昇したことを検出するゼロクロス検出部（5a）と、
該ゼロクロス検出部（5a）の検出毎に、カウントがリセットされてスタートするタイマー部（5c）と、
該タイマー部（5c）のカウントを用いて、先ず上記ゼロクロス検出部（5a）の検出後の最初のゼロクロス点から所定のタイミングでＯＦＦパルスを出力し、その後所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを交互に出力するように構成されたＰＡＭ波形出力部（5b）とを備えている
ことを特徴とする電源供給回路。
【請求項４】
請求項３において、
上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、ＯＮ−ＯＦＦパルスの出力位相をずらす場合、上記ゼロクロス検出部（5a）の検出毎に、そのずらす分だけ上記ＯＮ−ＯＦＦパルスの出力タイミングを補正するように構成されている
ことを特徴とする電源供給回路。
【請求項５】
請求項２において、
上記ＯＮ−ＯＦＦパルス群は、上記ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスを基準に対称形になっている
ことを特徴とする電源供給回路。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れか１項において、
上記整流回路は、ダイオードブリッジ回路（12）であり、
互いに直列接続された２つのコンデンサ（C1,C2）が上記ダイオードブリッジ回路（12）の出力側に設けられ、該ダイオードブリッジ回路（12）の入力側と上記２つのコンデンサ（C1,C2）の中点とが上記スイッチング素子（S）を介して接続されて、倍電圧整流するように構成されている
ことを特徴とする電源供給回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源供給回路に関し、特に、ＰＡＭ制御の制御性向上に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、交流電力を整流回路によって直流電力に変換する電源装置（電源供給回路）が知られている。この種の電源装置では、高調波電流が生じやすく、電源効率が低下するという問題がった。そこで、いわゆるＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation：パルス振幅変調）制御によって高調波電流を抑制するようにした電源装置が例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１の電源装置は、ダイオードブリッジ回路の整流回路と、平滑回路とを備えている。平滑回路は、直列接続された２つのコンデンサと、該２つのコンデンサに並列に接続された１つのコンデンサとで成り、整流回路との間で倍電圧整流するように構成されている。また、この電源装置は、整流回路の出力端子に設けられ、ＯＮされることで整流回路の出力電力を短絡させるスイッチング素子を備えている。
【０００４】
そして、この電源装置では、ＰＡＭ制御される。具体的に、整流回路において、入力電流の波形が入力電圧の波形（正弦波）に近づくように、入力電圧のゼロクロス点に基づいて上記スイッチング素子がスイッチングされる。つまり、このスイッチングによりＰＡＭ波形のＯＮデューティが制御されることで、入力電流の波形が正弦波に近づく。これにより、高調波電流が抑制される。
【特許文献１】特開２００１−１４５３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１では、ＰＡＭ波形のＯＮデューティを制御するようにしたが、ＰＡＭ波形のＯＮ−ＯＦＦ幅は一定にしてその位相を制御することで、入力電流の波形を正弦波に近づけることも考えられる。
【０００６】
しかしながら、その場合、上述した特許文献１のように、入力電圧のゼロクロス点で先ずはＯＮパルスを出力するようにすると、ＰＡＭ波形のＯＮ−ＯＦＦ幅を一定に保てなくなるという問題があった。つまり、ＰＡＭ波形の位相がズレて例えばＰＡＭ波形のＯＮパルスがゼロクロス点を跨いだ場合、本来であればＯＮパルスの幅を一定に保つためズレる前よりもゼロクロス点から早めのタイミングでＯＦＦパルスを出力する必要がある。ところが、最初にＯＮパルスを出力するようになっているためＯＦＦパルスを適切なタイミングで出力できなくなり、ＯＮパルスの幅が大きくなってしまう。
【０００７】
そこで、ＰＡＭ波形の位相がズレてＯＮパルスがゼロクロス点を跨いだ場合は、ＯＮパルスではなくＯＦＦパルスから出力するように切り換えることも考えられる。そうすると、ＯＮ−ＯＦＦパルスの出力順序（出力タイミング）を２種類設定する必要があり、制御が煩雑になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、整流回路の出力電力を短絡するスイッチング素子を備えてＰＡＭ制御を行う電源供給回路において、ＰＡＭ波形のＯＮ−ＯＦＦパルスの出力タイミングが１種類だけで、ＰＡＭ波形の位相制御を行うようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、交流電源に接続され、交流電流を整流する整流回路（12）と、ＯＮされて該整流回路（12）の出力電力を短絡させるスイッチング素子（S）と、上記整流回路（12）の入力電流の波形が正弦波になるように上記スイッチング素子（S）をスイッチングさせる複数のＯＮ−ＯＦＦパルスを上記整流回路（12）の入力電圧のゼロクロス点を基準にして所定のタイミングで出力するＰＡＭ制御部（15）とを備えた電源供給回路を前提としている、そして、上記ＰＡＭ制御部（15）は、１つのＯＮパルスが上記整流回路（12）の入力電圧のゼロクロス点を跨って生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力するものである。
【００１０】
上記の発明では、ＰＡＭ制御部（15）によって、入力電圧のゼロクロス点から所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスのＰＡＭ波形が出力される。これにより、スイッチング素子（S）が所定のタイミングでスイッチングされ、入力電流の波形が入力電圧の正弦波になる（近づく）。
【００１１】
上記ＰＡＭ制御では、常にＰＡＭ波形のＯＮパルスが入力電圧のゼロクロス点を跨ぐように出力される。したがって、このＰＡＭ制御では、まず最初にゼロクロス点から所定のタイミングでＯＦＦパルスが出力されて、次いでＯＮパルスが出力される出力タイミングに設定されている。ここで、外乱等によってＰＡＭ波形の位相をずらしても、ずらす前にゼロクロス点を跨っていたＯＮパルスは依然としてそのゼロクロス点を跨ったままの状態になる。そのため、ゼロクロス点を基準に設定されたタイミング通りにＯＦＦパルスから出力される。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記ＰＡＭ制御部（15）は、上記ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスと、該ＯＮパルスの前後にそれぞれ該ＯＮパルスより短い幅で生成された１つまたは複数のＯＮパルスとで成るＯＮ−ＯＦＦパルス群が上記ゼロクロス点毎に生成されるように構成されているものである。
【００１３】
上記の発明では、ＯＮ−ＯＦＦパルス群がゼロクロス点毎に生成されるため、入力電流の波形がより滑らかな正弦波になる。また、ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスがその前後のＯＮ−ＯＦＦパルスより幅広であるため、ＰＡＭ波形の位相ずれがあってもそのＯＮパルスがゼロクロス点を跨った状態に確実に維持される。
【００１４】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記ＰＡＭ制御部（15）は、上記整流回路（12）の入力電圧がゼロクロス点に向かって所定値以上に上昇したことを検出するゼロクロス検出部（5a）と、該ゼロクロス検出部（5a）の検出毎に、カウントがリセットされてスタートするタイマー部（5c）と、該タイマー部（5c）のカウントを用いて、先ず上記ゼロクロス検出部（5a）の検出後の最初のゼロクロス点から所定のタイミングでＯＦＦパルスを出力し、その後所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを交互に出力するように構成されたＰＡＭ波形出力部（5b）とを備えているものである。
【００１５】
上記の発明では、ゼロクロス検出部（5a）によって、ゼロクロス点に向かって入力電圧が立ち下がる所定位置が検出される。つまり、入力電圧の１周期において、ゼロクロス点の手前の位置が１回だけ検出される。そのゼロクロス点の手前の位置が検出されると、タイマー部（5c）がカウントを開始する。また、ゼロクロス検出部（5a）が検出すると、タイマー部（5c）の所定のカウントで、ＰＡＭ波形出力部（5b）から先ずＯＦＦパルスが出力される。その後、所定のカウントでＯＮ−ＯＦＦパルスが交互に出力される。これにより、目標とするＰＡＭ波形が生成される。つまり、ＰＡＭ波形出力部（5b）には、ＯＦＦパルスおよびＯＮパルスの順に出力する所定のタイミングがゼロクロス検出部（5a）の検出から最初のゼロクロス点までの時間も考慮して設定されている。
【００１６】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、ＯＮ−ＯＦＦパルスの出力位相をずらす場合、上記ゼロクロス検出部（5a）の検出毎に、そのずらす分だけ上記ＯＮ−ＯＦＦパルスの出力タイミングを補正するように構成されているものである。
【００１７】
上記の発明では、ＯＮ−ＯＦＦパルスの位相をずらす場合、ＰＡＭ波形出力部（5b）に設定された出力タイミングがその分補正される。例えば、図２において、ＯＮ−ＯＦＦパルスの位相を左側にずらす場合、出力タイミングが早くなるように補正され、逆にＯＮ−ＯＦＦパルスの位相を右側にずらす場合、出力タイミングが遅くなるように補正される。その際、位相をずらす前にゼロクロス点に跨っていたＯＮパルスは、依然としてそのゼロクロス点に跨った状態である。
【００１８】
第５の発明は、上記第２の発明において、上記ＯＮ−ＯＦＦパルス群は、上記ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスを基準に対称形になっているものである。
【００１９】
上記の発明では、ＯＮ−ＯＦＦパルス群が奇数のパルス数で構成されている。つまり、ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスの前後には、それぞれ同じ幅のパルスが同じ数だけ生成される。
【００２０】
第６の発明は、上記第１乃至第３の何れか１の発明において、上記整流回路が、ダイオードブリッジ回路（12）である。そして、本発明は、互いに直列接続された２つのコンデンサ（C1,C2）が上記ダイオードブリッジ回路（12）の出力側に設けられ、該ダイオードブリッジ回路（12）の入力側と上記２つのコンデンサ（C1,C2）の中点とが上記スイッチング素子（S）を介して接続されて、倍電圧整流するように構成されているものである。
【００２１】
上記の発明では、例えば図１に示すように、倍電圧整流を行う回路が構成される。つまり、本発明の電源供給回路は、スイッチング素子（S）がＯＮされると、倍電圧整流回路に切り換わり、スイッチング素子（S）がＯＦＦされると、全波整流回路に切り換わるように構成されている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、１つのＯＮパルスが整流回路（12）の入力電圧のゼロクロス点を跨って生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力するようにした。したがって、ＯＮ−ＯＦＦパルスの波形（ＰＡＭ波形）の位相がずれても、常にＯＦＦパルスから出力すればよいことになる。つまり、ＯＦＦパルスから出力するという出力タイミングを１つだけ設定すれば足りる。このように、複数の出力タイミングを用意しなくてもよいため、ＰＡＭ制御を簡単化することができる。
【００２３】
さらに、確実に所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを出力することができるので、目標とするＰＡＭ波形を確実に生成することができる。その結果、入力電流の波形を確実に正弦波にすることができ、高調波電流を一層抑制することができる。
【００２４】
また、第３の発明によれば、タイマー部（5c）のカウントを用いて、所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを出力するようにした。したがって、上述したように、１つの出力タイミングですむことから、カウントするタイマー部（5c）も複数用意する必要がなくなる。つまり、ＯＮパルスがゼロクロス点Ｐを外れた場合において別のタイミングでカウントをスタートさせるタイマー部が別途必要になるが、それを回避することができる。したがって、マイコン（15）の構成を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の電源供給回路（10）は、コンバータ回路（11）と、インバータ回路（14）と、マイコン（15）とを備えている。
【００２７】
上記電源供給回路（10）は、交流電力をコンバータ回路（11）によって整流し、その直流をインバータ回路（14）によって三相交流に変換して電動機（30）へ供給するものである。この電動機（30）は、空調機の冷媒回路に設けられる圧縮機を駆動するものである。空調機の冷媒回路は、図示しないが、圧縮機と凝縮器と膨張機構と蒸発器が閉回路に接続され、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うように構成されている。そして、冷房運転では、蒸発器で冷却された空気が室内へ供給され、暖房運転では、凝縮器で加熱された空気が室内へ供給される。
【００２８】
上記コンバータ回路（11）は、交流電源（20）に接続され、交流電力を整流する。このコンバータ回路（11）は、リアクトル（L）を備えると共に、ダイオードブリッジ回路（12）および平滑回路（13）を備えている。
【００２９】
上記ダイオードブリッジ回路（12）は、交流電源（20）に接続され、４つのダイオード（D1〜D4）がブリッジ結線された回路である。つまり、このダイオードブリッジ回路（12）は、交流電流を整流するものであり、本発明に係る整流回路を構成している。
【００３０】
上記平滑回路（13）は、ダイオードブリッジ回路（12）の出力側に設けられている。この平滑回路（13）は、互いに直列に接続された２つのコンデンサ（C1,C2）と、その２つのコンデンサ（C1,C2）に並列に接続された１つのコンデンサ（C3）とで構成されている。直列接続された２つのコンデンサ（C1,C2）は、ダイオードブリッジ回路（12）の出力電圧を充放電するものである。並列接続されたコンデンサ（C3）は、２つのコンデンサ（C3）の出力電圧（Vo）を平滑するものである。つまり、平滑回路（13）は、ダイオードブリッジ回路（12）との間で倍電圧整流する。
【００３１】
上記リアクトル（L）は、交流電源（20）の一方の電極とダイオードブリッジ回路（12）との間に接続されている。
【００３２】
また、上記コンバータ回路（11）には、双方向にＯＮ−ＯＦＦ可能なスイッチング素子（S）が設けられている。このスイッチング素子（S）は、ダイオードブリッジ回路（12）における入力側と、直列接続された２つのコンデンサ（C3）の中点との間に接続されている。つまり、本実施形態のコンバータ回路（11）は、スイッチング素子（S）がＯＮされると、倍電圧整流回路に切り換わり、スイッチング素子（S）がＯＦＦされると、全波整流回路に切り換わるように構成されている。
【００３３】
上記インバータ回路（14）は、コンデンサ（C3）の直流電圧を三相交流電圧に変換し、電動機（30）へ供給するように構成されている。なお、このインバータ回路（14）は、図示しないが、例えば６つのスイッチング素子が三相ブリッジ状に結線された一般的な構成となっている。
【００３４】
上記マイコン（15）は、インバータ回路（14）のスイッチング制御の他に、コンバータ回路（11）のＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation：パルス振幅変調）制御を行うものであり、本発明に係るＰＡＭ制御部を構成している。マイコン（15）は、ゼロクロス検出部（5a）と、ＰＡＭ波形出力部（5b）と、タイマー部（5c）とを備えている。
【００３５】
また、本実施形態の電源供給回路（10）には、ダイオードブリッジ回路（12）の入力電圧（Vi）を検出する電圧検出回路（16）と、入力電流（IL）を検出する電流検出回路（17）とが設けられている。
【００３６】
上記ゼロクロス検出部（5a）は、図２に示すように、電圧検出回路（16）によって検出された入力電圧（Vi）に応じてゼロクロス信号（ＯＮ−ＯＦＦ信号）を出力するように構成されている。具体的に、ゼロクロス検出部（5a）は、入力電圧（Vi）が所定値より低いとＯＮ信号を出力し、所定値以上になるとＯＦＦになる。つまり、ＯＮ信号の立ち下がり位置（以下、立ち下がり位置という。）をもって、入力電圧（Vi）がゼロクロス点Ｐに向かって所定値以上に上昇したことが検出される（図３も参照）。したがって、その立ち下がり位置とゼロクロス点Ｐとは、一定の時間差（tzwav）がある。
【００３７】
上記タイマー部（5c）は、図３に示すように、ゼロクロス検出部（5a）の立ち下がり位置が検出されると、カウントがスタートする。そして、タイマー部（5c）は、ゼロクロス検出部（5a）の次の立ち下がり位置が検出されると、カウントがリセットされて再スタートする。このように、タイマー部（5c）は、ゼロクロス検出部（5a）の立ち下がり位置の検出毎に、リセットされてカウントを開始する。
【００３８】
上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、図３に示すように、スイッチング素子（S）をスイッチングするためのパルス信号であるＯＮ−ＯＦＦパルス（ＰＡＭ波形）を出力するものである。そして、ＰＡＭ波形出力部（5b）は、入力電流（IL）の波形が入力電圧（Vi）と同じ正弦波形になる（近似する）ように、ＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。具体的に、ＰＡＭ波形出力部（5b）は、ゼロクロス検出部（5a）の立ち下がり位置の検出毎に、タイマー部（5c）のカウントを用いて、所定のタイミング（出力タイミング）でＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。つまり、入力電圧のゼロクロス点Ｐ（即ち、ゼロクロス検出部（5a）の立ち下がり位置から最初のゼロクロス点）を基準にして所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスが出力される。
【００３９】
図３に示すように、上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、ゼロクロス点毎に、５つのパルスから成るパルス群が生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。このパルス群は、中央のパルス１（ＯＮパルス）が他の４つのパルス２〜５より幅広に形成され、そのパルス１を基準に対称形になっている。そして、このパルス群は、図３に示す寸法ｔｗ１〜ｔｗ５が固定されている。つまり、本実施形態では、パルス幅が固定されている。
【００４０】
また、上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、中央のパルス１が常にゼロクロス点Ｐを跨って生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。そして、ＰＡＭ波形出力部（5b）は、立ち下がり位置が検出されると、まず最初にＯＦＦパルスを出力し、その後ＯＮパルスおよびＯＦＦパルスを交互に出力するように出力タイミングが設定されている。このように、本実施形態では、入力電圧（Vi）の半周期の間に複数のパルス（ＯＮパルス）が生成される、いわゆるマルチパルス制御が行われる。
【００４１】
また、上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、ＰＡＭ波形の位相をずらす場合、設定された出力タイミングをそのずらす分だけ補正するように構成されている。つまり、図２において、ＰＡＭ波形の位相を右側にずらす場合は、そのずらす分だけ出力タイミングが遅くなるように補正され、ＰＡＭ波形の位相を左側にずらす場合は、そのずらす分だけ出力タイミングが早くなるように補正される。
【００４２】
次に、具体的なＰＡＭ波形の出力動作について、図３〜図６に基づいて詳細に説明する。
【００４３】
図３に示すように、ゼロクロス検出部（5a）によってゼロクロス信号の立ち下がり位置が検出されると、タイマー部（5c）のカウントがスタートする。そうすると、ＰＡＭ波形出力部（5b）によって、ＯＮ−ＯＦＦパルスが所定のタイミングで出力される。具体的には、図４に示すように、先ず、タイマー部（5c）のカウントが「ｔ１」になると、ＯＦＦパルスが出力される。続いて、タイマー部（5c）のカウントが「ｔ２」、「ｔ３」、・・・「ｔ１８」、「ｔ１９」になる毎に、ＯＮパルスとＯＦＦパルスが交互に出力される。これにより、入力電圧の１周期の分のＰＡＭ波形が出力されることになる。上記のカウント値ｔ１，ｔ２，・・・ｔ１８，ｔ１９は、ゼロクロス点Ｐから所定のタイミングでＰＡＭ波形が出力されるように、立ち下がり位置からゼロクロス点Ｐまでの時間（推定時間）が考慮されている。
【００４４】
そして、次のゼロクロス信号の立ち下がり位置が検出されると、タイマー部（5c）のカウントがリセットされて再スタートする。そうすると、上述したタイミングと同じタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスが交互に出力される。ここで、ＯＮパルスがゼロクロス点Ｐを跨いで生成されるため、設定通りにＯＦＦパルスから出力することができる。したがって、目標とするＰＡＭ波形を確実に生成することができる。
【００４５】
本実施形態では、入力電圧の歪み等によって入力電流の波形が乱れた場合、ＰＡＭ波形の位相をずらし入力電流の波形を正弦波に近づける制御が行われる。ここでは、ＰＡＭ波形の位相を図２における右側にずらず場合について説明する。
【００４６】
図５に示すように、ＰＡＭ波形をΔｔだけ右側にずらず場合、ＰＡＭ波形出力部（5b）に設定されている出力タイミングが補正される。つまり、初期時に設定された出力タイミングがΔｔだけ遅くなるように補正される。そのため、ゼロクロス信号の立ち下がり位置が検出されてタイマー部（5c）のカウントがスタートすると、ＰＡＭ波形出力部（5b）が補正されたタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。
【００４７】
具体的には、図６に示すように、先ず、タイマー部（5c）のカウントが「ｔ１＋Δｔ」になると、ＯＦＦパルスが出力される。続いて、タイマー部（5c）のカウントが「ｔ２＋Δｔ」、「ｔ３＋Δｔ」、・・・「ｔ１８＋Δｔ」、「ｔ１９＋Δｔ」になる毎に、ＯＮ−ＯＦＦパルスが交互に出力される。これにより、パルス群のパルス幅および所定寸法ｔｗ１〜ｔｗ５を変更することなくＰＡＭ波形を生成することができる。
【００４８】
また、このようにＰＡＭ波形の位相をずらした場合でも、依然としてパルス１（ＯＮパルス）がゼロクロス点Ｐを跨った状態を維持することができる。したがって、立ち下がり位置の検出毎に、確実にＯＦＦパルスから出力することができる。これにより、目標とするＰＡＭ波形を確実に生成することができる。
【００４９】
なお、上記とは逆に、図２においてＰＡＭ波形の位相をΔｔだけ左側にずらす場合は、タイマー部（5c）のカウントが「ｔ１−Δｔ」になるとＯＦＦパルスが出力され、続いてカウントが「ｔ２−Δｔ」、「ｔ３−Δｔ」、・・・「ｔ１８−Δｔ」、「ｔ１９−Δｔ」になる毎にＯＮ−ＯＦＦパルスが交互に出力される。この場合も、パルス群のパルス幅および所定寸法ｔｗ１〜ｔｗ５を変更することなくＰＡＭ波形を生成することができる。
【００５０】
−実施形態の効果−
この実施形態によれば、パルス群の１つのＮパルスが常に入力電圧のゼロクロス点Ｐを跨って生成されるように、ＯＮ−ＯＦＦパルスを出力するようにした。したがって、ＰＡＭ波形の位相がずれても、常にＯＦＦパルスから出力すればよいことになる。つまり、ＰＡＭ波形の位相がずれることで、ＯＮパルスがゼロクロス点Ｐから外れてＯＦＦパルスがゼロクロス点Ｐを跨った場合、ＯＮパルスから出力しなければならなくなる。そうすると、ＯＦＦパルスから出力する出力タイミングと、ＯＮパルスから出力する出力タイミングの２つのタイミングが必要になるが、本実施形態の場合には１つの出力タイミングで足りる。このように、複数の出力タイミングを用意しなくてもよいため、ＰＡＭ制御を簡単化することができ、制御性を向上させることができる。
【００５１】
また、１種類の出力タイミングですむことから、カウントするタイマー部（5c）も複数用意する必要がなくなる。つまり、本実施形態のタイマー部（5c）の他に、ＯＮパルスがゼロクロス点Ｐを外れた場合において別のタイミングでカウントをスタートさせるタイマー部が必要になるが、それを回避することができる。したがって、マイコン（15）の構成を簡素化することができる。
【００５２】
このように、所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを出力することができるため、目標とするＰＡＭ波形を確実に生成することができる。その結果、入力電流の波形を確実に正弦波にすることができ、高調波電流を一層抑制することができる。
【００５３】
また、パルス群において、ゼロクロス点Ｐに跨るパルス（パルス１）を他のパルスよりも幅広に生成するようにしたので、確実にゼロクロス点Ｐに跨った状態を維持することができる。したがって、確実に所定のＰＡＭ制御を行うことができる。
【００５４】
また、パルス群をゼロクロス点毎に生成するようにしたので、入力電流の波形を一層滑らかな正弦波にすることができる。
【００５５】
《その他の実施形態》
上述した実施形態については以下のような構成としてもよい。
【００５６】
例えば、上記実施形態では、ゼロクロス点毎に生成するパルス群を５つのパルスから構成するようにしたが、これに限らず、７つや９つのパルスによって構成するようにしてもよい。また、パルス群は、奇数のパルス数に限らず、偶数のパルス数で構成するようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、ゼロクロス信号の立ち下がり位置からタイマー部（5c）のカウントをスタートさせるようにしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、ゼロクロス検出部（5a）がゼロクロス点Ｐそのものを検出するように構成され、そのゼロクロス点Ｐからタイマー部（5c）のカウントをスタートさせるようにしてもよい。
【００５８】
なお、上記実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上説明したように、本発明は、ＰＡＭ制御によって整流回路の高調波電流を抑制する電源供給回路として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態に係る電源供給回路の全体構成を示す配線系統図である。
【図２】入力電圧とゼロクロス信号との関係を示す波形図である。
【図３】ＰＡＭ波形の出力状態を示す波形図である。
【図４】ＰＡＭ波形の出力タイミングを説明するための波形図である。
【図５】位相をずらす場合のＰＡＭ波形の出力状態を示す波形図である。
【図６】位相をずらす場合のＰＡＭ波形の出力タイミングを説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００６１】
10        電源供給回路
12        ダイオードブリッジ回路（整流回路）
15        マイコン（ＰＡＭ制御部）
5a        ゼロクロス検出部
5b        ＰＡＭ波形出力部
5c        タイマー部
S         スイッチング素子
D1〜D4    ダイオード
C1,C2     コンデンサ
【図１】
2008253101.tif 000003
【図２】
2008253101.tif 000004
【図３】
2008253101.tif 000005
【図４】
2008253101.tif 000006
【図５】
2008253101.tif 000007
【図６】
2008253101.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月7日(2008.7.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続され、交流電流を整流する整流回路（12）と、ＯＮされて該整流回路（12）の出力電力を短絡させるスイッチング素子（S）と、上記整流回路（12）の入力電流の波形が正弦波になるように上記スイッチング素子（S）をスイッチングさせる複数のＯＮ−ＯＦＦパルスを上記整流回路（12）の入力電圧のゼロクロス点を基準にして所定のタイミングで出力するＰＡＭ制御部（15）とを備えた電源供給回路であって、
上記ＰＡＭ制御部（15）は、上記入力電圧のゼロクロス点を基準に最初にＯＦＦパルスを出力しその後ＯＮ−ＯＦＦパルスを所定のタイミングで交互に出力する出力タイミングを１種類だけ有し、１つのＯＮパルスが上記整流回路（12）の入力電圧のゼロクロス点を跨って生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する
ことを特徴とする電源供給回路。
【請求項２】
請求項１において、
上記ＰＡＭ制御部（15）は、上記ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスと、該ＯＮパルスの前後にそれぞれ該ＯＮパルスより短い幅で生成された１つまたは複数のＯＮパルスとで成るＯＮ−ＯＦＦパルス群が上記ゼロクロス点毎に生成されるように構成されている
ことを特徴とする電源供給回路。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記ＰＡＭ制御部（15）は、
上記整流回路（12）の入力電圧がゼロクロス点に向かって所定値以上に上昇したことを検出するゼロクロス検出部（5a）と、
該ゼロクロス検出部（5a）の検出毎に、カウントがリセットされてスタートするタイマー部（5c）と、
該タイマー部（5c）のカウントを用いて、先ず上記ゼロクロス検出部（5a）の検出後の最初のゼロクロス点から所定のタイミングでＯＦＦパルスを出力し、その後所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを交互に出力するように構成されたＰＡＭ波形出力部（5b）とを備えている
ことを特徴とする電源供給回路。
【請求項４】
請求項３において、
上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、ＯＮ−ＯＦＦパルスの出力位相をずらす場合、上記ゼロクロス検出部（5a）の検出毎に、そのずらす分だけ上記ＯＮ−ＯＦＦパルスの出力タイミングを補正するように構成されている
ことを特徴とする電源供給回路。
【請求項５】
請求項２において、
上記ＯＮ−ＯＦＦパルス群は、上記ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスを基準に対称形になっている
ことを特徴とする電源供給回路。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れか１項において、
上記整流回路は、ダイオードブリッジ回路（12）であり、
互いに直列接続された２つのコンデンサ（C1,C2）が上記ダイオードブリッジ回路（12）の出力側に設けられ、該ダイオードブリッジ回路（12）の入力側と上記２つのコンデンサ（C1,C2）の中点とが上記スイッチング素子（S）を介して接続されて、倍電圧整流するように構成されている
ことを特徴とする電源供給回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源供給回路に関し、特に、ＰＡＭ制御の制御性向上に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、交流電力を整流回路によって直流電力に変換する電源装置（電源供給回路）が知られている。この種の電源装置では、高調波電流が生じやすく、電源効率が低下するという問題がった。そこで、いわゆるＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation：パルス振幅変調）制御によって高調波電流を抑制するようにした電源装置が例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１の電源装置は、ダイオードブリッジ回路の整流回路と、平滑回路とを備えている。平滑回路は、直列接続された２つのコンデンサと、該２つのコンデンサに並列に接続された１つのコンデンサとで成り、整流回路との間で倍電圧整流するように構成されている。また、この電源装置は、整流回路の出力端子に設けられ、ＯＮされることで整流回路の出力電力を短絡させるスイッチング素子を備えている。
【０００４】
そして、この電源装置では、ＰＡＭ制御される。具体的に、整流回路において、入力電流の波形が入力電圧の波形（正弦波）に近づくように、入力電圧のゼロクロス点に基づいて上記スイッチング素子がスイッチングされる。つまり、このスイッチングによりＰＡＭ波形のＯＮデューティが制御されることで、入力電流の波形が正弦波に近づく。これにより、高調波電流が抑制される。
【特許文献１】特開２００１−１４５３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１では、ＰＡＭ波形のＯＮデューティを制御するようにしたが、ＰＡＭ波形のＯＮ−ＯＦＦ幅は一定にしてその位相を制御することで、入力電流の波形を正弦波に近づけることも考えられる。
【０００６】
しかしながら、その場合、上述した特許文献１のように、入力電圧のゼロクロス点で先ずはＯＮパルスを出力するようにすると、ＰＡＭ波形のＯＮ−ＯＦＦ幅を一定に保てなくなるという問題があった。つまり、ＰＡＭ波形の位相がズレて例えばＰＡＭ波形のＯＮパルスがゼロクロス点を跨いだ場合、本来であればＯＮパルスの幅を一定に保つためズレる前よりもゼロクロス点から早めのタイミングでＯＦＦパルスを出力する必要がある。ところが、最初にＯＮパルスを出力するようになっているためＯＦＦパルスを適切なタイミングで出力できなくなり、ＯＮパルスの幅が大きくなってしまう。
【０００７】
そこで、ＰＡＭ波形の位相がズレてＯＮパルスがゼロクロス点を跨いだ場合は、ＯＮパルスではなくＯＦＦパルスから出力するように切り換えることも考えられる。そうすると、ＯＮ−ＯＦＦパルスの出力順序（出力タイミング）を２種類設定する必要があり、制御が煩雑になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、整流回路の出力電力を短絡するスイッチング素子を備えてＰＡＭ制御を行う電源供給回路において、ＰＡＭ波形のＯＮ−ＯＦＦパルスの出力タイミングが１種類だけで、ＰＡＭ波形の位相制御を行うようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、交流電源に接続され、交流電流を整流する整流回路（12）と、ＯＮされて該整流回路（12）の出力電力を短絡させるスイッチング素子（S）と、上記整流回路（12）の入力電流の波形が正弦波になるように上記スイッチング素子（S）をスイッチングさせる複数のＯＮ−ＯＦＦパルスを上記整流回路（12）の入力電圧のゼロクロス点を基準にして所定のタイミングで出力するＰＡＭ制御部（15）とを備えた電源供給回路を前提としている、そして、上記ＰＡＭ制御部（15）は、上記入力電圧のゼロクロス点を基準に最初にＯＦＦパルスを出力しその後ＯＮ−ＯＦＦパルスを所定のタイミングで交互に出力する出力タイミングを１種類だけ有し、１つのＯＮパルスが上記整流回路（12）の入力電圧のゼロクロス点を跨って生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力するものである。
【００１０】
上記の発明では、ＰＡＭ制御部（15）によって、入力電圧のゼロクロス点から所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスのＰＡＭ波形が出力される。これにより、スイッチング素子（S）が所定のタイミングでスイッチングされ、入力電流の波形が入力電圧の正弦波になる（近づく）。
【００１１】
上記ＰＡＭ制御では、常にＰＡＭ波形のＯＮパルスが入力電圧のゼロクロス点を跨ぐように出力される。したがって、このＰＡＭ制御では、まず最初にゼロクロス点から所定のタイミングでＯＦＦパルスが出力されて、次いでＯＮパルスが出力される出力タイミングに設定されている。ここで、外乱等によってＰＡＭ波形の位相をずらしても、ずらす前にゼロクロス点を跨っていたＯＮパルスは依然としてそのゼロクロス点を跨ったままの状態になる。そのため、ゼロクロス点を基準に設定されたタイミング通りにＯＦＦパルスから出力される。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記ＰＡＭ制御部（15）は、上記ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスと、該ＯＮパルスの前後にそれぞれ該ＯＮパルスより短い幅で生成された１つまたは複数のＯＮパルスとで成るＯＮ−ＯＦＦパルス群が上記ゼロクロス点毎に生成されるように構成されているものである。
【００１３】
上記の発明では、ＯＮ−ＯＦＦパルス群がゼロクロス点毎に生成されるため、入力電流の波形がより滑らかな正弦波になる。また、ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスがその前後のＯＮ−ＯＦＦパルスより幅広であるため、ＰＡＭ波形の位相ずれがあってもそのＯＮパルスがゼロクロス点を跨った状態に確実に維持される。
【００１４】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記ＰＡＭ制御部（15）は、上記整流回路（12）の入力電圧がゼロクロス点に向かって所定値以上に上昇したことを検出するゼロクロス検出部（5a）と、該ゼロクロス検出部（5a）の検出毎に、カウントがリセットされてスタートするタイマー部（5c）と、該タイマー部（5c）のカウントを用いて、先ず上記ゼロクロス検出部（5a）の検出後の最初のゼロクロス点から所定のタイミングでＯＦＦパルスを出力し、その後所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを交互に出力するように構成されたＰＡＭ波形出力部（5b）とを備えているものである。
【００１５】
上記の発明では、ゼロクロス検出部（5a）によって、ゼロクロス点に向かって入力電圧が立ち下がる所定位置が検出される。つまり、入力電圧の１周期において、ゼロクロス点の手前の位置が１回だけ検出される。そのゼロクロス点の手前の位置が検出されると、タイマー部（5c）がカウントを開始する。また、ゼロクロス検出部（5a）が検出すると、タイマー部（5c）の所定のカウントで、ＰＡＭ波形出力部（5b）から先ずＯＦＦパルスが出力される。その後、所定のカウントでＯＮ−ＯＦＦパルスが交互に出力される。これにより、目標とするＰＡＭ波形が生成される。つまり、ＰＡＭ波形出力部（5b）には、ＯＦＦパルスおよびＯＮパルスの順に出力する所定のタイミングがゼロクロス検出部（5a）の検出から最初のゼロクロス点までの時間も考慮して設定されている。
【００１６】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、ＯＮ−ＯＦＦパルスの出力位相をずらす場合、上記ゼロクロス検出部（5a）の検出毎に、そのずらす分だけ上記ＯＮ−ＯＦＦパルスの出力タイミングを補正するように構成されているものである。
【００１７】
上記の発明では、ＯＮ−ＯＦＦパルスの位相をずらす場合、ＰＡＭ波形出力部（5b）に設定された出力タイミングがその分補正される。例えば、図２において、ＯＮ−ＯＦＦパルスの位相を左側にずらす場合、出力タイミングが早くなるように補正され、逆にＯＮ−ＯＦＦパルスの位相を右側にずらす場合、出力タイミングが遅くなるように補正される。その際、位相をずらす前にゼロクロス点に跨っていたＯＮパルスは、依然としてそのゼロクロス点に跨った状態である。
【００１８】
第５の発明は、上記第２の発明において、上記ＯＮ−ＯＦＦパルス群は、上記ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスを基準に対称形になっているものである。
【００１９】
上記の発明では、ＯＮ−ＯＦＦパルス群が奇数のパルス数で構成されている。つまり、ゼロクロス点を跨ぐＯＮパルスの前後には、それぞれ同じ幅のパルスが同じ数だけ生成される。
【００２０】
第６の発明は、上記第１乃至第３の何れか１の発明において、上記整流回路が、ダイオードブリッジ回路（12）である。そして、本発明は、互いに直列接続された２つのコンデンサ（C1,C2）が上記ダイオードブリッジ回路（12）の出力側に設けられ、該ダイオードブリッジ回路（12）の入力側と上記２つのコンデンサ（C1,C2）の中点とが上記スイッチング素子（S）を介して接続されて、倍電圧整流するように構成されているものである。
【００２１】
上記の発明では、例えば図１に示すように、倍電圧整流を行う回路が構成される。つまり、本発明の電源供給回路は、スイッチング素子（S）がＯＮされると、倍電圧整流回路に切り換わり、スイッチング素子（S）がＯＦＦされると、全波整流回路に切り換わるように構成されている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、１つのＯＮパルスが整流回路（12）の入力電圧のゼロクロス点を跨って生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力するようにした。したがって、ＯＮ−ＯＦＦパルスの波形（ＰＡＭ波形）の位相がずれても、常にＯＦＦパルスから出力すればよいことになる。つまり、ＯＦＦパルスから出力するという出力タイミングを１つだけ設定すれば足りる。このように、複数の出力タイミングを用意しなくてもよいため、ＰＡＭ制御を簡単化することができる。
【００２３】
さらに、確実に所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを出力することができるので、目標とするＰＡＭ波形を確実に生成することができる。その結果、入力電流の波形を確実に正弦波にすることができ、高調波電流を一層抑制することができる。
【００２４】
また、第３の発明によれば、タイマー部（5c）のカウントを用いて、所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを出力するようにした。したがって、上述したように、１つの出力タイミングですむことから、カウントするタイマー部（5c）も複数用意する必要がなくなる。つまり、ＯＮパルスがゼロクロス点Ｐを外れた場合において別のタイミングでカウントをスタートさせるタイマー部が別途必要になるが、それを回避することができる。したがって、マイコン（15）の構成を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の電源供給回路（10）は、コンバータ回路（11）と、インバータ回路（14）と、マイコン（15）とを備えている。
【００２７】
上記電源供給回路（10）は、交流電力をコンバータ回路（11）によって整流し、その直流をインバータ回路（14）によって三相交流に変換して電動機（30）へ供給するものである。この電動機（30）は、空調機の冷媒回路に設けられる圧縮機を駆動するものである。空調機の冷媒回路は、図示しないが、圧縮機と凝縮器と膨張機構と蒸発器が閉回路に接続され、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うように構成されている。そして、冷房運転では、蒸発器で冷却された空気が室内へ供給され、暖房運転では、凝縮器で加熱された空気が室内へ供給される。
【００２８】
上記コンバータ回路（11）は、交流電源（20）に接続され、交流電力を整流する。このコンバータ回路（11）は、リアクトル（L）を備えると共に、ダイオードブリッジ回路（12）および平滑回路（13）を備えている。
【００２９】
上記ダイオードブリッジ回路（12）は、交流電源（20）に接続され、４つのダイオード（D1〜D4）がブリッジ結線された回路である。つまり、このダイオードブリッジ回路（12）は、交流電流を整流するものであり、本発明に係る整流回路を構成している。
【００３０】
上記平滑回路（13）は、ダイオードブリッジ回路（12）の出力側に設けられている。この平滑回路（13）は、互いに直列に接続された２つのコンデンサ（C1,C2）と、その２つのコンデンサ（C1,C2）に並列に接続された１つのコンデンサ（C3）とで構成されている。直列接続された２つのコンデンサ（C1,C2）は、ダイオードブリッジ回路（12）の出力電圧を充放電するものである。並列接続されたコンデンサ（C3）は、２つのコンデンサ（C3）の出力電圧（Vo）を平滑するものである。つまり、平滑回路（13）は、ダイオードブリッジ回路（12）との間で倍電圧整流する。
【００３１】
上記リアクトル（L）は、交流電源（20）の一方の電極とダイオードブリッジ回路（12）との間に接続されている。
【００３２】
また、上記コンバータ回路（11）には、双方向にＯＮ−ＯＦＦ可能なスイッチング素子（S）が設けられている。このスイッチング素子（S）は、ダイオードブリッジ回路（12）における入力側と、直列接続された２つのコンデンサ（C3）の中点との間に接続されている。つまり、本実施形態のコンバータ回路（11）は、スイッチング素子（S）がＯＮされると、倍電圧整流回路に切り換わり、スイッチング素子（S）がＯＦＦされると、全波整流回路に切り換わるように構成されている。
【００３３】
上記インバータ回路（14）は、コンデンサ（C3）の直流電圧を三相交流電圧に変換し、電動機（30）へ供給するように構成されている。なお、このインバータ回路（14）は、図示しないが、例えば６つのスイッチング素子が三相ブリッジ状に結線された一般的な構成となっている。
【００３４】
上記マイコン（15）は、インバータ回路（14）のスイッチング制御の他に、コンバータ回路（11）のＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation：パルス振幅変調）制御を行うものであり、本発明に係るＰＡＭ制御部を構成している。マイコン（15）は、ゼロクロス検出部（5a）と、ＰＡＭ波形出力部（5b）と、タイマー部（5c）とを備えている。
【００３５】
また、本実施形態の電源供給回路（10）には、ダイオードブリッジ回路（12）の入力電圧（Vi）を検出する電圧検出回路（16）と、入力電流（IL）を検出する電流検出回路（17）とが設けられている。
【００３６】
上記ゼロクロス検出部（5a）は、図２に示すように、電圧検出回路（16）によって検出された入力電圧（Vi）に応じてゼロクロス信号（ＯＮ−ＯＦＦ信号）を出力するように構成されている。具体的に、ゼロクロス検出部（5a）は、入力電圧（Vi）が所定値より低いとＯＮ信号を出力し、所定値以上になるとＯＦＦになる。つまり、ＯＮ信号の立ち下がり位置（以下、立ち下がり位置という。）をもって、入力電圧（Vi）がゼロクロス点Ｐに向かって所定値以上に上昇したことが検出される（図３も参照）。したがって、その立ち下がり位置とゼロクロス点Ｐとは、一定の時間差（tzwav）がある。
【００３７】
上記タイマー部（5c）は、図３に示すように、ゼロクロス検出部（5a）の立ち下がり位置が検出されると、カウントがスタートする。そして、タイマー部（5c）は、ゼロクロス検出部（5a）の次の立ち下がり位置が検出されると、カウントがリセットされて再スタートする。このように、タイマー部（5c）は、ゼロクロス検出部（5a）の立ち下がり位置の検出毎に、リセットされてカウントを開始する。
【００３８】
上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、図３に示すように、スイッチング素子（S）をスイッチングするためのパルス信号であるＯＮ−ＯＦＦパルス（ＰＡＭ波形）を出力するものである。そして、ＰＡＭ波形出力部（5b）は、入力電流（IL）の波形が入力電圧（Vi）と同じ正弦波形になる（近似する）ように、ＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。具体的に、ＰＡＭ波形出力部（5b）は、ゼロクロス検出部（5a）の立ち下がり位置の検出毎に、タイマー部（5c）のカウントを用いて、所定のタイミング（出力タイミング）でＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。つまり、入力電圧のゼロクロス点Ｐ（即ち、ゼロクロス検出部（5a）の立ち下がり位置から最初のゼロクロス点）を基準にして所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスが出力される。
【００３９】
図３に示すように、上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、ゼロクロス点毎に、５つのパルスから成るパルス群が生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。このパルス群は、中央のパルス１（ＯＮパルス）が他の４つのパルス２〜５より幅広に形成され、そのパルス１を基準に対称形になっている。そして、このパルス群は、図３に示す寸法ｔｗ１〜ｔｗ５が固定されている。つまり、本実施形態では、パルス幅が固定されている。
【００４０】
また、上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、中央のパルス１が常にゼロクロス点Ｐを跨って生成されるようにＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。そして、ＰＡＭ波形出力部（5b）は、立ち下がり位置が検出されると、まず最初にＯＦＦパルスを出力し、その後ＯＮパルスおよびＯＦＦパルスを交互に出力するように出力タイミングが設定されている。このように、本実施形態では、入力電圧（Vi）の半周期の間に複数のパルス（ＯＮパルス）が生成される、いわゆるマルチパルス制御が行われる。
【００４１】
また、上記ＰＡＭ波形出力部（5b）は、ＰＡＭ波形の位相をずらす場合、設定された出力タイミングをそのずらす分だけ補正するように構成されている。つまり、図２において、ＰＡＭ波形の位相を右側にずらす場合は、そのずらす分だけ出力タイミングが遅くなるように補正され、ＰＡＭ波形の位相を左側にずらす場合は、そのずらす分だけ出力タイミングが早くなるように補正される。
【００４２】
次に、具体的なＰＡＭ波形の出力動作について、図３〜図６に基づいて詳細に説明する。
【００４３】
図３に示すように、ゼロクロス検出部（5a）によってゼロクロス信号の立ち下がり位置が検出されると、タイマー部（5c）のカウントがスタートする。そうすると、ＰＡＭ波形出力部（5b）によって、ＯＮ−ＯＦＦパルスが所定のタイミングで出力される。具体的には、図４に示すように、先ず、タイマー部（5c）のカウントが「ｔ１」になると、ＯＦＦパルスが出力される。続いて、タイマー部（5c）のカウントが「ｔ２」、「ｔ３」、・・・「ｔ１８」、「ｔ１９」になる毎に、ＯＮパルスとＯＦＦパルスが交互に出力される。これにより、入力電圧の１周期の分のＰＡＭ波形が出力されることになる。上記のカウント値ｔ１，ｔ２，・・・ｔ１８，ｔ１９は、ゼロクロス点Ｐから所定のタイミングでＰＡＭ波形が出力されるように、立ち下がり位置からゼロクロス点Ｐまでの時間（推定時間）が考慮されている。
【００４４】
そして、次のゼロクロス信号の立ち下がり位置が検出されると、タイマー部（5c）のカウントがリセットされて再スタートする。そうすると、上述したタイミングと同じタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスが交互に出力される。ここで、ＯＮパルスがゼロクロス点Ｐを跨いで生成されるため、設定通りにＯＦＦパルスから出力することができる。したがって、目標とするＰＡＭ波形を確実に生成することができる。
【００４５】
本実施形態では、入力電圧の歪み等によって入力電流の波形が乱れた場合、ＰＡＭ波形の位相をずらし入力電流の波形を正弦波に近づける制御が行われる。ここでは、ＰＡＭ波形の位相を図２における右側にずらず場合について説明する。
【００４６】
図５に示すように、ＰＡＭ波形をΔｔだけ右側にずらず場合、ＰＡＭ波形出力部（5b）に設定されている出力タイミングが補正される。つまり、初期時に設定された出力タイミングがΔｔだけ遅くなるように補正される。そのため、ゼロクロス信号の立ち下がり位置が検出されてタイマー部（5c）のカウントがスタートすると、ＰＡＭ波形出力部（5b）が補正されたタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを出力する。
【００４７】
具体的には、図６に示すように、先ず、タイマー部（5c）のカウントが「ｔ１＋Δｔ」になると、ＯＦＦパルスが出力される。続いて、タイマー部（5c）のカウントが「ｔ２＋Δｔ」、「ｔ３＋Δｔ」、・・・「ｔ１８＋Δｔ」、「ｔ１９＋Δｔ」になる毎に、ＯＮ−ＯＦＦパルスが交互に出力される。これにより、パルス群のパルス幅および所定寸法ｔｗ１〜ｔｗ５を変更することなくＰＡＭ波形を生成することができる。
【００４８】
また、このようにＰＡＭ波形の位相をずらした場合でも、依然としてパルス１（ＯＮパルス）がゼロクロス点Ｐを跨った状態を維持することができる。したがって、立ち下がり位置の検出毎に、確実にＯＦＦパルスから出力することができる。これにより、目標とするＰＡＭ波形を確実に生成することができる。
【００４９】
なお、上記とは逆に、図２においてＰＡＭ波形の位相をΔｔだけ左側にずらす場合は、タイマー部（5c）のカウントが「ｔ１−Δｔ」になるとＯＦＦパルスが出力され、続いてカウントが「ｔ２−Δｔ」、「ｔ３−Δｔ」、・・・「ｔ１８−Δｔ」、「ｔ１９−Δｔ」になる毎にＯＮ−ＯＦＦパルスが交互に出力される。この場合も、パルス群のパルス幅および所定寸法ｔｗ１〜ｔｗ５を変更することなくＰＡＭ波形を生成することができる。
【００５０】
−実施形態の効果−
この実施形態によれば、パルス群の１つのＮパルスが常に入力電圧のゼロクロス点Ｐを跨って生成されるように、ＯＮ−ＯＦＦパルスを出力するようにした。したがって、ＰＡＭ波形の位相がずれても、常にＯＦＦパルスから出力すればよいことになる。つまり、ＰＡＭ波形の位相がずれることで、ＯＮパルスがゼロクロス点Ｐから外れてＯＦＦパルスがゼロクロス点Ｐを跨った場合、ＯＮパルスから出力しなければならなくなる。そうすると、ＯＦＦパルスから出力する出力タイミングと、ＯＮパルスから出力する出力タイミングの２つのタイミングが必要になるが、本実施形態の場合には１つの出力タイミングで足りる。このように、複数の出力タイミングを用意しなくてもよいため、ＰＡＭ制御を簡単化することができ、制御性を向上させることができる。
【００５１】
また、１種類の出力タイミングですむことから、カウントするタイマー部（5c）も複数用意する必要がなくなる。つまり、本実施形態のタイマー部（5c）の他に、ＯＮパルスがゼロクロス点Ｐを外れた場合において別のタイミングでカウントをスタートさせるタイマー部が必要になるが、それを回避することができる。したがって、マイコン（15）の構成を簡素化することができる。
【００５２】
このように、所定のタイミングでＯＮ−ＯＦＦパルスを出力することができるため、目標とするＰＡＭ波形を確実に生成することができる。その結果、入力電流の波形を確実に正弦波にすることができ、高調波電流を一層抑制することができる。
【００５３】
また、パルス群において、ゼロクロス点Ｐに跨るパルス（パルス１）を他のパルスよりも幅広に生成するようにしたので、確実にゼロクロス点Ｐに跨った状態を維持することができる。したがって、確実に所定のＰＡＭ制御を行うことができる。
【００５４】
また、パルス群をゼロクロス点毎に生成するようにしたので、入力電流の波形を一層滑らかな正弦波にすることができる。
【００５５】
《その他の実施形態》
上述した実施形態については以下のような構成としてもよい。
【００５６】
例えば、上記実施形態では、ゼロクロス点毎に生成するパルス群を５つのパルスから構成するようにしたが、これに限らず、７つや９つのパルスによって構成するようにしてもよい。また、パルス群は、奇数のパルス数に限らず、偶数のパルス数で構成するようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、ゼロクロス信号の立ち下がり位置からタイマー部（5c）のカウントをスタートさせるようにしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、ゼロクロス検出部（5a）がゼロクロス点Ｐそのものを検出するように構成され、そのゼロクロス点Ｐからタイマー部（5c）のカウントをスタートさせるようにしてもよい。
【００５８】
なお、上記実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上説明したように、本発明は、ＰＡＭ制御によって整流回路の高調波電流を抑制する電源供給回路として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態に係る電源供給回路の全体構成を示す配線系統図である。
【図２】入力電圧とゼロクロス信号との関係を示す波形図である。
【図３】ＰＡＭ波形の出力状態を示す波形図である。
【図４】ＰＡＭ波形の出力タイミングを説明するための波形図である。
【図５】位相をずらす場合のＰＡＭ波形の出力状態を示す波形図である。
【図６】位相をずらす場合のＰＡＭ波形の出力タイミングを説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００６１】
10        電源供給回路
12        ダイオードブリッジ回路（整流回路）
15        マイコン（ＰＡＭ制御部）
5a        ゼロクロス検出部
5b        ＰＡＭ波形出力部
5c        タイマー部
S         スイッチング素子
D1〜D4    ダイオード
C1,C2     コンデンサ