(57)【要約】【課題】電源高調波の低減と回路損失の低減を両立する整流装置を実現すること。【解決手段】交流電圧の位相検出手段２０１、交流電流検出手段１０３と直流電圧検出手段１１０を備え、半導体スイッチ１０４をチョッピングすることにより、所望の目標電流波形に追従するよう構成した整流装置であって、半導体スイッチのチョッピングを開始する位相が所望の位相になるように、直流電圧を調整する。さらに、目標電流波形は、交流電源半周期の前半で単調増加と一定との組合わせであり、後半にはゼロになる区間を含む。これにより、実際の電流は、半周期の前半でスイッチングによる通電位相拡大と電圧ピーク近傍での半導体スイッチのチョッピングによらない直接の流入電流とがつながり、高調波電流の低減と回路損失の低減が両立するとともに、直流電圧の検出精度が高くない場合や負荷変動がある場合にも同じ電流波形が保たれる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体スイッチをチョッピングすることにより、単相交流電源をリアクタを介して、短絡・開放し、前記リアクタを介して、電流が交流側から直流側へと供給される構成の整流装置であって、交流電圧波形と同一周波数の目標電流波形を形成する手段と、交流側の電流もしくは直流側の電流を検出する手段、直流電圧を検出する手段、前記目標電流波形と検出した電流波形が同一形状になるように前記半導体スイッチのチョッピングを調整して制御する手段、前記直流電圧が所望の電圧になるように前記目標電流波形の振幅を調整する手段を有し、前記半導体スイッチがチョッピング休止状態からチョッピング開始状態へと変化する位相（θON）が所望の位相（θON＊）になるよう、前記所望の直流電圧を調節することを特徴とする、整流装置。
【請求項２】
前記、目標電流波形は、前記交流位相の０〜９０度もしくは１８０〜２７０度の位相までは単調増加もしくは一定値の組合わせであって、前記交流位相の９０〜１８０度、２７０〜３６０度の区間において、ゼロである区間が存在することを特徴とする請求項１に記載の整流装置。
【請求項３】
前記、目標電流波形は、前記交流位相の０〜９０度もしくは１８０〜２７０度の位相までのうち、前記半導体スイッチの所望のチョッピング開始位相（θON＊）からチョッピング終了を含む可能性のある位相までは、単調増加もしくは一定値の組合わせであって、前記交流位相の９０〜１８０度、２７０〜３６０度の区間においては、ゼロである区間が存在することを特徴とする請求項１に記載の整流装置。
【請求項４】
交流電圧と一定の電圧との大小関係を検出して２値化し、得られた２値信号の周期および位相から、前記交流電圧の位相を推定し、推定された位相から目標電流波形を形成し、推定された位相情報をもとに、半導体スイッチがチョッピング休止状態からチョッピング状態へと変化する位相（θON）の検出および、その所望位相（θON＊）を算出すること特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の整流装置。
【請求項５】
前記半導体スイッチのチョッピング休止状態からチョッピング状態へと変化する位相（θＯＮ）が交流電源の半分周期の間に複数回数出現するときには、交流電源の９０度もしくは２７０度の位相に近いほうの位相値を用いることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の整流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭などの単相交流電源を整流して略直流とし、直流負荷を駆動するものや、得られた直流をインバータ回路により、再度、任意周波数の交流に変換して、電動機を可変速度駆動するもの、例えば、圧縮機により冷媒を圧縮することによりヒートポンプを構成し、冷房、暖房、あるいは食品などの冷凍を行うものに適用させるものであり、その中での電源電流に含まれる高調波成分の低減や、力率を改善することにより、送電系統の負担を軽減させる技術の高効率な駆動制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の整流装置は、例えば図９に示すように、交流電源１を整流ブリッジ２とリアクタ３ａを介して半導体スイッチ３ｃで短絡せしめ、リアクタ３ａに電流を充電し、半導体スイッチ３ｃがオフ状態になったときに、ダイオード３ｂにより負荷４に電流を流すことにより、交流電源１の瞬時電圧が低い期間にも電源電流が流れるようにする構成をとっている。これにより、電源電流の高調波成分が少なくなり、力率が改善する。ところが、半導体スイッチ３ｃをオンオフ（以下チョッピング）させることにより、半導体スイッチ３ｃを電流が流れるため、回路の損失が発生する。この課題を解決するため、半導体スイッチ３ｃを常にチョッピングさせるのではなく、交流位相の特定の期間だけチョッピングさせ、残りの期間は休止させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９は、特許文献１に記載された従来のアクティブ整流装置を示すものである。交流電源１を整流ブリッジ２で整流して、脈動を含む直流に変換した後、リアクタ３ａ、ダイオード３ｂを介して、平滑コンデンサ３ｄおよび負荷４に電力を供給する。さらに、リアクタ３ａを介して、前記整流ブリッジ出力を半導体スイッチ３ｃで短絡できるように構成する、周知の昇圧チョッパ回路３による力率改善機能つきの整流装置である。昇圧チョッパ回路３の制御は、検出手段６、入力電流検出部１０で入力電流を検出し、入力電流が入力電圧検出部１１で検出した入力電圧波形（電源電圧波形）と同じ形になるように半導体スイッチ３ｃをチョッピングするものであり、かつ、出力電圧が所望の電圧になるように、入力電流の大きさを調整するものである。
【０００４】
特に、特許文献１では、半導体スイッチを高調波が少なくなるための最低限の区間のみチョッピングすることにより、回路の損失を低減させる工夫を提案している。図１０はそのための制御方法を示す制御ブロック図である。電源ゼロクロス検出手段５により、電源電圧の位相を検出し、パルスカウンタ１３ａにより一定の期間のみ、図９の半導体スイッチ３ｃのチョッピングを許可し、それ以外の期間では、半導体スイッチ３ｃがオフになっているようにしている。この方法により、電源高調波を殆ど増加させることなく、かつ低損失な整流装置を実現するものである。
【０００５】
また、特許文献１の手法では電源電圧の波形が必要であるが、電源電圧の波形を使用せず、予め決めた波形で同様の動作を実現する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、目標となる電流波形を有せずに同様の効果をねらう簡便な方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５３２８４号公報
【特許文献２】特開２００７−１２９８４９号公報
【特許文献３】特開２０００−２２４８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、負荷が決まっている条件では、出力電圧が一定になるように制御され、また、半導体スイッチをチョッピングする期間も固定されている。このため、出力電圧の検出手段に誤差があると、電流波形が変化してしまう。例えば、実効値２００Ｖの交流を整流して約２８０Ｖの直流を得る場合に、直流電圧が１Ｖ変化するだけで電流波形が大きく変化する。２８０Ｖの直流電圧に対して１Ｖの精度は、０．３％に相当し、抵抗で電圧を分圧して低い電圧にする場合に、非常に高い精度の抵抗が必要になってしまう。このため、出力電圧の検出精度を加味して、変化した電流波形でも高調波が少なくなるように、チョッピングする期間を長い目にして、回路の損失を少し増加させないといけないという課題を有している。
【０００８】
また、このような整流装置では、出力電圧が低いほど損失が少なくなるが、電源電圧の瞬時値よりも低い電圧に出力電圧を設定しようとした場合、半導体スイッチをチョッピングする期間の交流電圧が出力電圧より低くても、半導体スイッチをチョッピングする期間に昇圧動作により出力電圧が上昇してしまう現象が発生し、このため、より損失の少ない、低い出力電圧に設定することが難しいという課題も有している。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、出力電圧の検出精度によらず、電源高調波電流を低減でき、かつ損失も低減できる整流装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の整流装置は、交流電圧の位相を検出する手段を設け、検出した位相に応じた目標電流波形を形成し、交流側の電流もしくは交流側から直流側へと流れる電流を検出する手段、直流電圧を検出する手段、前記目標電流波形と検出した電流波形が同一波形になるように前記半導体スイッチのチョッピングを調整して制御するとともに、前記直流電圧が所望の電圧になるように、前記目標電流波形の振幅を調整する手段を有し、これらの制御を実行して得られた、前記半導体スイッチのチョッピングが休止状態から開始状態になっている位相が、所望の位相になるよう、前記所望の直流電圧を調節するものである。
【００１１】
さらに、交流電圧波形と同一周波数で位相関係を有する交流位相の０〜９０度もしくは１８０〜２７０度の位相までは、単調増加もしくは一定状態の組合わせであって、前記交流位相の９０〜１８０度、２７０〜３６０度の区間においては、目標値がゼロである区間が存在するようにする目標電流波形もしくは、前記交流位相の０〜９０度もしくは１８０〜２７０度の位相までのうち、前記半導体スイッチの所望のチョッピング開始位相からチョッピング終了を含む可能性のある位相までは、単調増加もしくは一定状態の組合わせであって、前記交流位相の９０〜１８０度、２７０〜３６０度の区間においては、目標値がゼロである区間が存在する目標電流波形と、交流側の電流もしくは交流側から直流側へと流れる電流を検出する手段、直流電圧を検出する手段、前記目標電流波形と検出した電流が同一になるように前記半導体スイッチのチョッピングを調整して制御するとともに、前記直流電圧が所望の電圧になるように、前記目標電流波形の振幅を調整する手段を有し、これらの制御を実行して得られた、前記半導体スイッチのチョッピングが休止状態から開始状態になっている位相が、所望の位相になるよう、前記所望の直流電圧を調節するものである。
【００１２】
これによって、直流電圧の検出精度に誤差があっても、直流電圧が相対的に適正な値に調整されて、同様の電流波形になるので、常に損失が少なく、かつ高調波電流が少ない整流動作が実現される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の整流装置は、常に損失が少なく、かつ高調波電流が少ない整流動作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における全体回路構成を示す回路ブロック図
【図２】図１における制御回路の内部処理を示す、制御ブロック図
【図３】本発明の実施の形態２の動作原理を示す、波形図
【図４】本発明の実施の形態２に使用可能な目標電流波形例を示す波形図
【図５】本発明の実施の形態１から４における電源位相検出原理を示す波形図
【図６】本発明の実施の形態３における全体回路構成を示す回路ブロック図
【図７】本発明の実施の形態４における全体回路構成を示す回路ブロック図
【図８】本発明の実施の形態１の動作原理を示す、波形図
【図９】従来の整流装置の全体構成を示す回路ブロック図
【図１０】従来の整流装置の制御回路の内部処理を示す、制御ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、交流電圧の位相を検出する手段を設け、検出した位相に応じた目標電流波形を形成し、交流側の電流もしくは交流側から直流側へと流れる電流を検出する手段、直流電圧を検出する手段、前記目標電流波形と検出した電流波形とが同一波形になるように前記半導体スイッチのチョッピングを調整して制御するとともに、前記直流電圧が所望の電圧になるように、前記目標電流波形の振幅を調整する手段を有し、これらの制御を実行して得られた、前記半導体スイッチがチョッピング休止状態からチョッピング開始状態へとなった位相が、所望の位相になるよう、前記所望の直流電圧を調節する。
【００１６】
さらに、交流電圧波形と同一周波数で位相関係を有する、交流位相の０〜９０度もしくは１８０〜２７０度の位相までは、単調増加もしくは一定状態の組合せであって、前記交流位相の９０〜１８０度、２７０〜３６０度の区間においては、目標値がゼロである区間が存在するようにする第一の目標電流波形もしくは、前記交流位相の０〜９０度もしくは１８０〜２７０度の位相までのうち、前記半導体スイッチの所望のチョッピング開始位相からチョッピング終了を含む可能性のある位相までは、単調増加もしくは一定状態の組合せであって、前記交流位相の９０〜１８０度、２７０〜３６０度の区間においては、目標値がゼロである区間が存在する第二の目標電流波形とのどちらかの目標電流波形とを用いて、交流側の電流もしくは交流側から直流側へと流れる電流を検出する手段、直流電圧を検出する手段、前記目標電流波形と検出した電流波形が同一波形になるように前記半導体スイッチのチョッピングを調整して制御するとともに、前記直流電圧が所望の電圧になるように、前記目標電流波形の振幅を調整する手段を有し、これらの制御を実行して得られた、前記半導体スイッチのチョッピングが休止状態から開始状態となった位相が、所望の位相になるよう、前記所望の直流電圧を調節する。
【００１７】
これによって、直流電圧の検出精度に誤差があっても、直流電圧が相対的に適正な値に調整されて、同様の電流波形になるので、常に損失が少なく、かつ高調波電流が少ない整流動作が実現される。
【００１８】
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。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における整流装置の全体構成を示す回路ブロック図
を示すものである。
【００２０】
図１において、交流電源１をリアクタ１０２と半導体スイッチ１０４とで短絡するループを構成する。そのループの電流を検出できるよう電流検出手段１０３を設け、検出結果を制御回路１００に入力する。交流電源１を短絡すると、リアクタ１０２の電流は増加していき、半導体スイッチ１０４をオフすると、リアクタ１０２を流れていた電流はダイオードブリッジ１０５にて整流されて、平滑コンデンサ１０６および負荷４に流れ込み、負荷４を駆動する。負荷４へ印加される直流電圧を直流電圧検出手段１１０で検出し、制御回路１００に入力する。さらに、交流電源１の電圧レベルを比較する電圧レベル比較手段１０９を設け、交流電源１の電圧レベルが一定値以上かどうかを２値化し、その情報を制御回路１００に入力する。
【００２１】
制御回路１００では、交流電源１が一定の電圧レベル以上かどうかの情報から交流電源１の位相を検出し、目標電流波形を生成し、電流検出手段１０３での検出結果と目標電流波形との相似形とに漸近するように半導体スイッチ１０４をチョッピングする。さらに、直流電圧検出手段１１０の電圧情報が、制御回路内部に有する所望の電圧になるように、その偏差に応じて、目標電流波形の相似比率を調整する。すなわち、実際の直流電圧が所望の電圧より低ければ、目標電流指令の相似比率を増大させて、大きな電流になるように制御し、実際の直流電圧が所望の直流電圧よりも高ければ、小さな電流になるように制御を行う。さらに、チョッピングの状況から、半導体スイッチ１０４のチョッピングが休止状態から開始状態に変わった交流電圧位相を調べ、その位相が所望の値かどうかを調べ、所望の値に対する偏差に応じて、前記所望の直流電圧値を調整する。
【００２２】
図２は、図１における制御回路１００での制御情報の流れを示すブロック線図である。システムの最終制御目標は、チョッピング休止状態からチョッピング開始状態に切替わる位相θON＊を所望の値に制御することである。まず、交流電源の電圧レベルを２値化した情報をもとに、交流位相検出手段２０１により交流位相を検出する。交流位相検出手段２０１の具体手法例は後述する。得られた交流位相情報をもとに、目標電流波形形成手段２０２により目標電流波形を発生せしめ、乗算器２０８へと入力する。目標電流波形については、後述する。一方、所望のオン交流位相情報（θON＊）の情報を、半導体スイッチのチョッピング情報より、チョッピング休止状態からチョッピング開始状態に変化したときの位相情報をチョッピング判定手段２１２にて検出した実際のオン交流位相情報とを、比較手段２０４にて比較する。
【００２３】
比較結果である位相偏差は位相制御用の補償演算手段２０５へと送られ、チョッピング開始状態に変化したときの位相を安定に保つための補償演算を行わせる。補償演算結果は、出力電圧の指令電圧（Ｖｄｃ＊）となり、比較手段２０６へと送られる。比較手段２０６では実際の出力電圧との比較を行い、比較結果である電圧偏差を直流電圧制御用の電圧系の補償演算手段２０７へと送る。電圧系の補償演算手段２０７では、実際の電圧が指令電圧（Ｖｄｃ＊）と合致し、かつ安定になるための補償演算を実行する。補償演算結果は乗算器２０８へと送られて、目標電流波形とで乗算が行われる。つまり、実際の電圧が指令電圧よりも低ければ、目標電流波形の振幅を増大させ、逆であれば、減少させる。乗算器２０８の出力結果は瞬時の電流指令（Ｉａｃ＊）として、比較手段２０９へと送られる。
【００２４】
比較手段２０９では、瞬時の電流指令（Ｉａｃ＊）と実際の電流値とを比較し、比較結果である電流偏差を電流系の補償演算手段２１０に送る。電流系の補償演算手段２１０では、電流が指令値に安定かつ速やかに合致するように補償演算を行う。補償演算結果はＰＷＭ手段２１１に送られ、半導体スイッチ用のＯＮ／ＯＦＦ情報に変換される。さらに、補償演算結果はチョッピング位相判定手段２１２に送られて、チョッピングを休止してい
る状況から、チョッピングが開始状態となった位相情報を検出し、検出した位相情報を位相の比較手段２０４へと送ることにより、位相の制御ループを構成する。
【００２５】
図８は制御動作を波形で説明したものである。同図において、上段の波形は交流電圧と直流電圧との相対関係を示すものであり、中段の波形は目標電流波形であり、下段の波形は実際の電流波形である。同図（ａ）では、出力電圧が低く、半導体スイッチのチョッピングが開始状態となった位相（θON）が所望の位相（θON＊）よりも遅くなっている場合である。このときには、交流電圧が直流電圧より高い位相期間が増加するので、交流電源からリアクタとダイオードを経由して直流側へと流れ込む電流が増加する。このため、電流波形が先鋭になり、電流の高調波成分が増加する。
【００２６】
一方、同図（ｂ）では、出力電圧が高く、半導体スイッチのチョッピングが開始状態となった位相（θON）が所望の位相（θON＊）よりも早くなっている場合である。このときには、交流電圧が直流電圧より高い位相期間が減少するので、交流電源からリアクタとダイオードを経由して直流側へと流れ込む電流も減少し、電流の高調波成分が減少する。しかし、同図（ａ）での波形に比べて、半導体スイッチのチョッピングが行われている期間が増加しているため、回路の損失が増加してしまう。
【００２７】
なお、交流電源にひずみが含まれていると、交流電源の半周期の間にチョッピング休止状態からチョッピング開始状態へと変化する位相が複数回数出現することがあるが、その場合には、交流電源の位相の９０度もしくは２７０度に近いほうの位相を選ぶことで、安定に制御することができる。また、交流電源の位相の９０度もしくは２７０度の代わりに、交流電流の瞬時値が最大になっている位相に近い位相を選ぶことでも同様の効果を得ることができる。
【００２８】
（実施の形態２）
図３は目標電流波形を正弦波以外の波形にすることで、さらに損失が低減できる方法の動作原理を示す波形図である。特に、負荷が軽いときには、波形歪みが増加しても、高調波電流そのものは少ないので、さらに損失を低減することが可能である。同図において、上段の波形は交流電圧と直流電圧との相対関係を示すものであり、中段の波形は目標電流波形であり、下段の波形は実際の電流波形である。同図（ａ）では、出力電圧が低く、半導体スイッチのチョッピングが開始状態となった位相（θON）が所望の位相（θON＊）よりも遅れている場合である。このときにも、交流電圧が直流電圧より高い位相期間が増加するので、交流電源からリアクタとダイオードを経由して直流側へと流れ込む電流が増加する。このため、電流波形が先鋭になり、電流の高調波成分が増加する。
【００２９】
一方、同図（ｂ）では、出力電圧が高く、半導体スイッチのチョッピングが開始状態となった位相（θON）が所望の位相（θON＊）よりも早くなっている場合である。このときには、交流電圧が直流電圧より高い位相期間が減少するので、交流電源からリアクタとダイオードを経由して直流側へと流れ込む電流も減少し、電流の高調波成分が減少する。しかし、同図（ａ）での波形に比べて、半導体スイッチのチョッピングが行われている期間が増加しているため、回路の損失が増加してしまう。
【００３０】
目標電流波形は、１８０度期間の前半で上昇し、後半にゼロになる区間を有する波形を用いる。例えば図３の中段では、１８０度区間の前半で単調に増加し、９０度よりも少し手前で逆に減少を開始し、後半にゼロを含む波形である。図４に他の波形例をしめす。同図（ａ）では、図３中段の波形と比べて、単調減少する区間の代わりに、瞬時にゼロにするようにしたものである。同図（ｂ）では、単調増加区間を正弦波状に増加させるものであり、後半にゼロになる区間を有するものである。さらに同図（ｃ）で示すように、制約条件を設けて、９０度より手前でゼロにすることも可能である。また、同図（ｄ）で示す
ように、ゼロ度からしばらくの期間、ゼロにし、その後で単調増加させるものも可能である。
【００３１】
同図（ｃ）（ｄ）では９０度よりも手前で目標電流をゼロにしているが、ゼロにする位相よりも手前で半導体スイッチのチョッピング停止から、チョッピングが開始となる所望の位相を設ければ同様に使用することができる。しかも、本動作は、直流電圧が交流電圧の最高瞬時電圧よりも低いので、９０度近傍では、電源からリアクタとダイオードを経由して電流が流れ込むので、目標電流がゼロになっても電源電流がしばらくは流れ続けるため、高調波成分の少ない電流が高効率で実現できる。
【００３２】
図５は交流電圧が一定のレベル以上かどうかの情報から電圧位相を検出する方法を示した波形図である。この情報は交流電圧の瞬時電圧がしきい値を超えているかどうかを２値信号として得るものである。しきい値が変動しても２値信号の周期は電源周波数と同一であり、２値信号のＨｉ側もしくはＬｏ側の中点を求めれば、交流電圧位相の９０度もしくは２７０度の時間を知ることができる。また、９０度と２７０度の中点は１８０度および０度の位相になる。
【００３３】
このようにして得られた情報を、ＰＬＬなどを用いて逓倍すれば、瞬時瞬時の位相を知ることができる。例えば、３６０逓倍すれば、１つのパルスが１度相当になり、このパルスを計数すれば、単位が度の位相情報を得ることができる。そして、得られた位相情報で、その瞬時瞬時の目標電流波形を呼び出せばよい。その他のレベル比較から得られた２値情報を用いて位相を検出する方法については、例えば、同一発明者を含む特開２００１−４５７６３号公報にも提案されており、特に限定されるものではない。
【００３４】
本実施の形態を用いることにより、直流電圧の検出精度に誤差があっても、チョッピング休止状態からチョッピング開始状態になる位相が所望の位相になるように直流電圧を相対的に調整するので、同様の電流波形になり、常に損失が少なく、かつ高調波電流が少ない整流動作が実現される
（実施の形態３）
図６は、本発明の整流装置の別の基本回路構成を示す回路図である。図６の回路は、交流電源１をリアクタ６０２を介して、半導体スイッチ６０４ａ、６０４ｂおよびダイオード６０５ａ、６０５ｂ、６０５ｃ、６０５ｄで構成されたブリッジ回路で整流して平滑コンデンサ１０６、負荷４を駆動するものである。制御方法は、図１と同じであり、２つの半導体スイッチ６０４ａ、６０４ｂを同時に駆動することで実現できる。
【００３５】
（実施の形態４）
図７は、本発明の整流装置のさらに別の基本回路構成を示す回路図である。図７の回路は、交流電源１をリアクタ７０２を介して、半導体スイッチ７０４ａ、７０４ｂおよびダイオード７０５ａ、７０５ｂ、７０５ｃ、７０５ｄで構成されたブリッジ回路で整流して平滑コンデンサ１０６、負荷４を駆動するものである。制御方法は、基本的に図１と同じであるが、交流電源の極性に応じて、いずれか一方の半導体スイッチのみをチョッピングさせるものである。
【００３６】
例えば、交流電源の極性がリアクタ７０２が接続されている側が高い期間であれば、半導体スイッチ７０４ｂをチョッピングし、交流電源の極性がリアクタ７０２が接続されている側が低い期間であれば、半導体スイッチ７０４ａをチョッピングする。なお、本実施の形態では、半導体スイッチ７０４ａと７０４ｂを同時にオンさせると、直流出力を短絡することになるので、交流電源の極性が反転する近傍では、どちらの半導体スイッチもオンしないように設定する場合がある。このような場合、図１０においては、チョッピングが休止状態に変化する位相としては、０度および１８０度近傍でも発生しえることになる
。ただし、この場合は、直流出力の短絡防止として、意図的にチョッピングを休止しているので、本発明でのチョッピングが開始状態に変化した位相としての取り扱いをしないことで、容易に実現することができる。
【００３７】
なお、全ての実施形態に共通することとして、チョッピングの状況が休止状態からチョッピング状態に変化する際に、回路の揺らぎやノイズにより、一瞬だけ休止状態に再度変化する場合があるが、これについては、本発明でのチョッピングが開始状態に変化した位相としての取り扱いをしないことで、容易に実現することができる。
【００３８】
さらに、本発明の実施方法として、電源電圧の位相情報を用いることで説明しているが、電源の周波数が固定されている場合には、交流電源のゼロクロスなどの情報をもとに、時間情報で同様の制御ができることは明白である。同様に、時間を計測する代わりに、チョッピング手法の一例であるＰＷＭ制御を実現せしめるキャリア信号のパルス数で計数する方法でも実施できることも明白である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかる整流装置は、高調波電流の抑制と回路損失の低減を両立することが可能となるので、圧縮機により冷媒を圧縮することによりヒートポンプを構成し、冷房、暖房、あるいは食品などの冷凍を行うもの等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４０】
１  交流電源
１００  制御手段
１０２，６０２，７０２  リアクタ
１０３  電流検出手段
１０４、６０４ａ、６０４ｂ、７０４ａ、７０４ｂ  半導体スイッチ
１０６  平滑コンデンサ
１０９  電圧レベル比較手段
１１０  直流電圧検出手段
２０１  交流位相検出手段
２０２  目標電流波形形成手段
【図１】
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【図２】
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【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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