(57)【要約】【課題】安価な回路で高精度なゼロクロス検知を可能とするアクティブフィルタを有する空気調和機を実現する。【解決手段】制御回路５で、交流電源の電圧レベルを所定しきい値で検出したゼロクロス信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間、つまりＨの時間をカウントし、このＨの時間の２分の１の時間を立ち上がりのタイミングに加算したタイミングを真のゼロクロス点と認識することで、安価な一次側が双方向のフォトカプラ２ａを用いた回路で精度の良いゼロクロス検知を行なう。【選択図】図１
2005192266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の電圧レベルを所定しきい値にて検出し、該検出した所定電圧レベルをタイミングとして矩形波信号を得る一方、該得た矩形波信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間あるいは同矩形波信号の立ち下がりから立ち上がりまでの時間を測定し、測定した時間の２分の１の時間を前記立ち上がりあるいは立ち下がりに加算したタイミングを真のゼロクロス点と認識し、前記真のゼロクロス点から所定の遅延時間の後オンして所定の導通時間オンするスイッチング素子を含むアクティブフィルタを有する空気調和機。
【請求項２】
矩形波信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間あるいは同矩形波信号の立ち下がりから立ち上がりまでの時間を複数回カウントし、その平均値の２分の１の時間を前記立ち上がりあるいは立ち下がりに加算したタイミングを真のゼロクロス点と認識する請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
アクティブフィルタ内のスイッチング素子に所定以上の電流が流れたことを検知する過電流検知回路を有し、前記スイッチング素子をオンしてから所定時間以内に前記過電流検知回路にて過電流を検出した場合にはリアクタがショートしていると認識する請求項１記載の空気調和機。
【請求項４】
リアクタがショートしている場合には、故障表示を行ないつつアクティブフィルタを停止した状態にて製品の運転を継続する請求項３記載の空気調和機。
【請求項５】
アクティブフィルタ内のスイッチング素子の導通時間に最大時間制限を設けた請求項１〜４記載の空気調和機。
【請求項６】
交流電源の半波ごとに１パルスのみアクティブフィルタ内のスイッチング素子が導通する請求項１〜５記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は交流電源のゼロクロス点を基準としてスイッチング素子の駆動タイミングを決定するアクティブフィルタを有する空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術はゼロクロス点の精度を出すために、コンパレータを用いたり（特許文献１参照）、トランスを用いたり（特許文献２参照）していた。また、ゼロクロス点の精度が不要な場合には、フォトカプラを用いて電源電圧変動を測定する方法（特許文献３）が有る。
【特許文献１】特開平１１−３５６０５１号公報
【特許文献２】特開平７−３０３９２号公報
【特許文献３】特開平７−２２９９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、ゼロクロス点の精度を高めようとするとコンパレータやトランスが必要になり、ゼロクロス検知回路のコストが高くなるという課題を有していた。
【０００４】
本発明は前記従来の課題を解決するものであり、その目的とするところは安価な回路で高精度なゼロクロス検知を可能とする空気調和機を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、交流電源の電圧レベルを所定しきい値にて検出し、該検出した所定電圧レベルをタイミングとして矩形波信号を得る一方、該得た矩形波信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間あるいは同矩形波信号の立ち下がりから立ち上がりまでの時間を測定し、測定した時間の２分の１の時間を前記立ち上がりあるいは立ち下がりに加算したタイミングを真のゼロクロス点と認識することで、一次側が双方向のフォトカプラ等の安価な回路でゼロクロス検知回路を構成しても精度の良いゼロクロス検知を行なうことができるものである。
【０００６】
また、本発明の空気調和機は、アクティブフィルタ内のスイッチング素子に所定以上の電流が流れたことを検知する過電流検知回路を有し、前記スイッチング素子をオンしてから所定時間以内に前記過電流検知回路にて過電流を検出した場合にはリアクタがショートしていると認識することで、リアクタのショート故障を検知可能とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の空気調和機は、安価な回路で高精度なゼロクロス検知を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は交流電源の電圧レベルを所定しきい値にて検出し、該検出した所定電圧レベルをタイミングとして矩形波信号を得る一方、該得た矩形波信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間あるいは同矩形波信号の立ち下がりから立ち上がりまでの時間を測定し、測定した時間の２分の１の時間を前記立ち上がりあるいは立ち下がりに加算したタイミングを真のゼロクロス点と認識することで、一次側が双方向のフォトカプラ等の安価な回路でゼロクロス検知回路を構成しても精度の良いゼロクロス検知を行なうことができるものである。
【０００９】
第２の発明は矩形波信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間あるいは同矩形波信号の立ち下がりから立ち上がりまでの時間を複数回カウントし、その平均値の２分の１の時間を前記立ち上がりあるいは立ち下がりに加算したタイミングを真のゼロクロス点と認識することでノイズ等の影響を受けにくくすることができるものである。
【００１０】
第３の発明はアクティブフィルタ内のスイッチング素子に所定以上の電流が流れたことを検知する過電流検知回路を有し、前記スイッチング素子をオンしてから所定時間以内に前記過電流検知回路にて過電流を検出した場合にはリアクタがショートしていると認識することで、リアクタのショート故障を検知可能とするものである。
【００１１】
第４の発明はリアクタがショートしている場合には故障表示を行ないつつアクティブフィルタを停止した状態にて製品の運転を継続することで、ユーザーに故障を表示して修理を喚起しながらも運転を可能とすることでユーザーに運転不能の不快感を与えなくすることができるものである。
【００１２】
第５の発明はアクティブフィルタ内のスイッチング素子の導通時間に最大時間制限を設けることで、電源電圧が変動したときにも導通時間が極端に大きくならず安定したアクティブフィルタの動作を可能とするものである。
【００１３】
第６の発明は交流電源の半波ごとに１パルスのみスイッチング素子が導通するアクティブフィルタに限定することで、第１〜５の発明が特に効果を発揮するものである。
【００１４】
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。なお、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。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機の回路図を示すものである。
【００１６】
図１において、交流電源１の電圧を所定のしきい値でレベル判定するゼロクロス検知回路２と、アクティブフィルタ３と、整流回路４と制御回路５で構成している。ゼロクロス検知回路２には一次側が双方向のフォトカプラ２ａと電流制限抵抗２ｂを有し、アクティブフィルタ３にはリアクタ３ａと整流素子３ｂとスイッチング素子３ｃと過電流検知回路３ｄを有している。
【００１７】
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を図２の波形図も用いて説明する。
【００１８】
図２に示すように、交流電源１の電圧をゼロクロス検知回路２でレベル判定し、Ｈパルスの矩形波信号を出力している。電圧のしきい値は一次側が双方向のフォトカプラ２ａと電流制限抵抗２ｂで決定され、このしきい値よりも電圧が小さければＨを出力する回路としている。制御回路５ではゼロクロス検知回路２からの信号（以下ゼロクロス信号と呼ぶ）の立ち上がりから立ち下がりまでの時間、つまりＨの時間をカウントし、このＨの時間の２分の１の時間を立ち上がりのタイミングに加算したタイミングを真のゼロクロス点と認識している。図２には１回のゼロクロスしか図示していないが、Ｈの時間をカウントしてから計算するため、実際には真のゼロクロス点を認識できるのは次のゼロクロス以降となる。本実施の形態ではゼロクロス信号のＨの時間のカウントを８回行なった後、その平均値の２分の１を立ち上がりのタイミングに加算して真のゼロクロス点を認識している。次に、制御回路５では真のゼロクロス点から所定の遅延時間ｔｄ後にスイッチング素子３ｃをオンし、導通時間ｔｗ経過後にオフしている。駆動時間ｔｗは整流回路４の出力であ
る直流電圧Ｖｄｃが所望の電圧となるようにフィードバックして決定している。但し、交流電源１の電圧が異常に低下した場合の保護として、駆動時間ｔｗには所定の時間を最大値とする最大値制限を設けている。
【００１９】
また、スイッチング素子３ｃを駆動してから所定時間、例えば０．５ｍｓ以内に過電流検知回路３ｄから制御回路５に過電流信号が送られてきた場合にはリアクタ３ａがショート故障していると判断し、スイッチング素子３ｃへの駆動を停止し（つまりアクティブフィルタ３を停止し）、故障を表示する。但し、安全性等には問題ないため、空気調和機の運転は継続する。
【００２０】
以上のように本実施の形態においては、制御回路５でゼロクロス信号の立ち上がりから立ち下がりまでの時間、つまりＨの時間をカウントし、このＨの時間の２分の１の時間を立ち上がりのタイミングに加算したタイミングを真のゼロクロス点と認識することで、安価な一次側が双方向のフォトカプラ２ａを用いた回路で精度の良いゼロクロス検知を行なうことができる。さらに、Ｈの時間のカウントを８回行なった後、その平均値を用いることでノイズ等による誤検知を防止することができる。
【００２１】
また、スイッチング素子３ｃを駆動してから０．５ｍｓ以内の過電流信号によりリアクタ３ａのショート故障を検知可能としている。さらには故障を表示しつつ空気調和機の運転を継続することで、ユーザーに運転不能の不快感を与えないものである。
【００２２】
さらにはスイッチング素子３ｃの駆動時間ｔｗに最大値制限を設けることで、電源電圧変動等でも安定した動作を実現している。
【００２３】
以上の発明は交流電源１の半波ごとに１パルスのみスイッチング素子３ｃが導通するアクティブフィルタ３を用いた場合に、特に効果を発揮するものである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、安価で高精度なゼロクロス検知とアクティブフィルタのリアクタのショート故障検知が可能となるので、精度の高いゼロクロス検知が必要な機器やアクティブフィルタを用いた機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の回路図
【図２】本発明の実施の形態１における空気調和機の各部波形図
【符号の説明】
【００２６】
１  交流電源
２  ゼロクロス検知回路
３  アクティブフィルタ
３ａ  リアクタ
３ｃ  スイッチング素子
３ｄ  過電流検知回路
４  整流回路
５  制御回路
【図１】
2005192266.tif 000003
【図２】
2005192266.tif 000004