(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に交流電源が接続される整流器と、
前記整流器の出力端子間に直列に接続された第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部と、
前記整流器の一方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに設けられた第１の開閉手段と、
前記整流器の他方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに設けられた第２の開閉手段と、
前記第１のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ１という）を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第２のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ２という）を検出する第２の電圧検出手段と、
前記交流電源の位相を検出する位相検出手段と、
前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の双方の開閉を前記交流電源の位相に基づいて制御し、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の開閉を組み合わせることにより、短絡回路、全波整流回路、２つの倍電圧全波整流回路を作り出して、出力電圧が所定の指令電圧になるように制御する制御手段と、
前記電圧Ｖ１、前記電圧Ｖ２及び前記指令電圧に基づいて、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の少なくとも一方の経年劣化、少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方、又は前記第１のコンデンサ部、前記第２のコンデンサ部並びに少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする交流直流変換装置。
【請求項２】
入力端子に交流電源が接続される整流器と、
前記整流器の出力端子間に直列に接続され、互いに容量の等しい第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部と、
前記整流器の一方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに設けられた第１の開閉手段と、
前記整流器の他方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに設けられた第２の開閉手段と、
前記第１のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ１という）を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第２のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ２という）を検出する第２の電圧検出手段と、
前記交流電源の位相を検出する位相検出手段と、
前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の双方の開閉を前記交流電源の位相に基づいて制御し、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の開閉を組み合わせることにより、短絡回路、全波整流回路、２つの倍電圧全波整流回路を作り出して、出力電圧が所定の指令電圧になるように制御する制御手段と、
前記電圧Ｖ１、前記電圧Ｖ２及び前記指令電圧に基づいて、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の少なくとも一方の経年劣化、少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方、又は前記第１のコンデンサ部、前記第２のコンデンサ部並びに少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする交流直流変換装置。
【請求項３】
入力端子に交流電源が接続される整流器と、
前記整流器の出力端子間に直列に接続された第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部と、
前記整流器の一方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに設けられた第１の開閉手段と、
前記整流器の他方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに設けられた第２の開閉手段と、
前記第１のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ１という）を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第２のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ２という）を検出する第２の電圧検出手段と、
前記交流電源の位相を検出する位相検出手段と、
前記交流電源の位相に基づいて前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の開閉を制御し、出力電圧が所定の指令電圧になるように制御する制御手段と、
前記電圧Ｖ１、前記電圧Ｖ２及び前記指令電圧に基づいて、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の少なくとも一方の経年劣化、少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方、又は前記第１のコンデンサ部、前記第２のコンデンサ部並びに少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方を検知する検知手段とを備え、
前記制御手段は、
前記検知手段が経年劣化及び故障の少なくとも一方を検知した場合、
前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段に開動作の信号を出力する２次破壊防止制御をおこなうことを特徴とする交流直流変換装置。
【請求項４】
入力端子に交流電源が接続される整流器と、
前記整流器の出力端子間に直列に接続された第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部と、
前記整流器の一方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに、第３の開閉手段を介して設けられた第１の開閉手段と、
前記整流器の他方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに、前記第３の開閉手段を介して設けられた第２の開閉手段と、
前記第１のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ１という）を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第２のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ２という）を検出する第２の電圧検出手段と、
前記交流電源の位相を検出する位相検出手段と、
前記交流電源の位相に基づいて前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の開閉を制御し、出力電圧が所定の指令電圧になるように制御する制御手段と、
前記電圧Ｖ１、前記電圧Ｖ２及び前記指令電圧に基づいて、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の少なくとも一方の経年劣化、少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段、前記第２の開閉手段及び前記第３の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方、又は前記第１のコンデンサ部、前記第２のコンデンサ部並びに少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段、前記第２の開閉手段及び前記第３の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方を検知する検知手段とを備え、
前記制御手段は、
前記検知手段が経年劣化及び故障の少なくとも一方を検知した場合、
前記第３の開閉手段に開動作の信号を出力する２次破壊防止制御をおこなうことを特徴とする交流直流変換装置。
【請求項５】
前記２次破壊防止制御後、前記検知手段が経年劣化及び故障の少なくとも一方を検知した場合、
前記制御手段は、
前記２次破壊防止制御に、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段に開動作の信号を出力する制御を追加することを特徴とする請求項４記載の交流直流変換装置。
【請求項６】
前記２次破壊防止制御後、前記出力電圧が第１の所定電圧よりも高い場合、
前記制御手段は、
前記２次破壊防止制御に、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段に開動作の信号を出力する制御を追加することを特徴とする請求項４記載の交流直流変換装置。
【請求項７】
入力端子に交流電源が接続される整流器と、
前記整流器の出力端子間に直列に接続された第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部と、
前記整流器の一方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに、第３の開閉手段を介して設けられた第１の開閉手段と、
前記整流器の他方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに、前記第３の開閉手段を介して設けられた第２の開閉手段と、
前記第１のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ１という）を検出する第１の電圧検出手段と、
前記第２のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ２という）を検出する第２の電圧検出手段と、
前記交流電源の位相を検出する位相検出手段と、
前記交流電源の位相に基づいて前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の開閉を制御し、出力電圧が所定の指令電圧になるように制御する制御手段と、
前記電圧Ｖ１、前記電圧Ｖ２及び前記指令電圧に基づいて、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の少なくとも一方の経年劣化、少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段、前記第２の開閉手段及び前記第３の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方、又は前記第１のコンデンサ部、前記第２のコンデンサ部並びに少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段、前記第２の開閉手段及び前記第３の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方を検知する検知手段とを備え、
前記制御手段は、
前記検知手段が経年劣化及び故障の少なくとも一方を検知した場合、
前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段に開動作の信号を出力する２次破壊防止制御をおこなうことを特徴とする交流直流変換装置。
【請求項８】
前記２次破壊防止制御後、前記検知手段が経年劣化及び故障の少なくとも一方を検知した場合、
前記制御手段は、
前記２次破壊防止制御に、前記第３の開閉手段に開動作の信号を出力する制御を追加することを特徴とする請求項７記載の交流直流変換装置。
【請求項９】
前記２次破壊防止制御後、前記出力電圧が第１の所定電圧よりも高い場合、
前記制御手段は、
前記２次破壊防止制御に、前記第３の開閉手段に開動作の信号を出力する制御を追加することを特徴とする請求項７記載の交流直流変換装置。
【請求項１０】
前記整流器における交流電源との接続線には過電流保護回路が設けられ、
前記２次破壊防止制御後に、
前記検知手段が経年劣化及び故障の少なくとも一方を検知した場合、並びに前記出力電圧が第２の所定電圧よりも高い場合の少なくとも一方の場合、
前記制御手段は、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段に閉動作の信号を出力し、前記過電流保護回路によって前記交流電源からの入力を遮断することを特徴とする請求項３乃至請求項９のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項１１】
前記検知手段が経年劣化及び故障の少なくとも一方を検知した場合、並びに前記出力電圧が所定の動作停止電圧よりも高い場合の少なくとも一方の場合、
該交流直流変換装置に接続される直流負荷側に、動作停止指令を出すことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項１２】
該交流直流変換装置の出力配線には出力部開閉手段が設けられ、
前記検知手段が経年劣化及び故障の少なくとも一方を検知した場合、並びに前記出力電圧が所定の動作停止電圧よりも高い場合の少なくとも一方の場合、
前記出力部開閉手段を開状態にすることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項１３】
前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部には、それぞれ第１のバランス抵抗及び第２のバランス抵抗が並列に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項１４】
前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部には、それぞれ第１のダイオード及び第２のダイオードが並列に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項１５】
前記検知手段に接続された異常報知手段を備え、
前記検知手段が経年劣化及び故障の少なくとも一方を検知した場合、前記異常報知手段を作動させることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の交流直流変換装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載の交流直流変換装置が搭載されたことを特徴とする圧縮機駆動装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の圧縮機駆動装置によって駆動されることを特徴とする圧縮機。
【請求項１８】
請求項１７に記載の圧縮機によって冷媒を循環させることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流直流変換装置並びにこの交流直流変換装置を用いた圧縮機駆動装置、圧縮機及び空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のコンデンサが直列に接続されて平滑回路を構成した従来の交流直流変換装置において、コンデンサの故障を検知する故障検知手段が設けられたものとしては、例えば、「電力変換部（２０）は、電源（４０）から供給される電力を制御電力に変換するものであって、整流器（２１）と平滑回路（２２）とインバータ回路（２３）とを備えている。上記平滑回路（２２）は、直流を平滑するものであって、リアクトル（Ｌ）が設けられると共に、第１平滑コンデンサ（Ｃ１）及び第２平滑コンデンサ（Ｃ２）と第１バランス抵抗（Ｒ１）及び第２バランス抵抗（Ｒ２）とが設けられている。そして、上記第１平滑コンデンサ（Ｃ１）と第２平滑コンデンサ（Ｃ２）とは、２つの電源ライン（２Ｐ，２Ｎ）の間に直列に接続されている。上記信号制御部（３０）のマイコン（３１）には、電圧検出手段である分圧回路（３７）が接続されている。該分圧回路（３７）は、入力側が第２平滑コンデンサ（Ｃ２）の両端に接続されて該第２平滑コンデンサ（Ｃ２）の両端間の端子電圧ＶＲＢ２を受けており、該端子電圧ＶＲＢ２を所定電圧に分圧して電圧信号をマイコン（３１）のアナログポートに入力している。そして、上記マイコン（３１）には故障判別手段（３Ａ）と放電判別手段（３Ｂ）とが設けられており、該故障判別手段（３Ａ）は、分圧回路（３７）が検出する端子電圧ＶＲＢ２が所定範囲外であると異常信号を出力するように構成されている。」（例えば特許文献１参照）というものが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−７９９６３号公報（段落番号０００８，０００９，００１３、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の交流直流変換装置では、片方（２個の平滑コンデンサを直列に接続して平滑回路を構成した場合）の平滑コンデンサの電圧のみを検出しているため、平滑コンデンサの故障のみが検知可能であった。このため、平滑コンデンサの経年劣化を検知できないという問題点があった。また、整流器（整流器内のダイオード）等、交流直流変換装置内に設けられた他の素子の故障や経年劣化を検知できないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、第１の目的は、コンデンサの少なくとも経年劣化、又はこの経年劣化に加えてコンデンサの故障を検知可能な交流直流変換装置並びにこの交流直流変換装置を用いた圧縮機駆動装置、圧縮機及び空気調和機を得ることである。また、第２の目的は、交流直流変換装置内に設けられたコンデンサ以外の素子の故障や経年劣化を検知可能な交流直流変換装置並びにこの交流直流変換装置を用いた圧縮機駆動装置、圧縮機及び空気調和機を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る交流直流変換装置は、入力端子に交流電源が接続される整流器と、前記整流器の出力端子間に直列に接続された第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部と、前記整流器の一方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに設けられた第１の開閉手段と、前記整流器の他方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに設けられた第２の開閉手段と、前記第１のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ１という）を検出する第１の電圧検出手段と、前記第２のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ２という）を検出する第２の電圧検出手段と、前記交流電源の位相を検出する位相検出手段と、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の双方の開閉を前記交流電源の位相に基づいて制御し、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の開閉を組み合わせることにより、短絡回路、全波整流回路、２つの倍電圧全波整流回路を作り出して、出力電圧が所定の指令電圧になるように制御する制御手段と、前記電圧Ｖ１、前記電圧Ｖ２及び前記指令電圧に基づいて、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の少なくとも一方の経年劣化、少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方、又は前記第１のコンデンサ部、前記第２のコンデンサ部並びに少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方を検知する検知手段と、を備えるものである。
【０００７】
また、本発明に係る交流直流変換装置は、入力端子に交流電源が接続される整流器と、前記整流器の出力端子間に直列に接続され、互いに容量の等しい第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部と、前記整流器の一方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに設けられた第１の開閉手段と、前記整流器の他方の入力端子と、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の間とに設けられた第２の開閉手段と、前記第１のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ１という）を検出する第１の電圧検出手段と、前記第２のコンデンサ部の電圧（以下、電圧Ｖ２という）を検出する第２の電圧検出手段と、前記交流電源の位相を検出する位相検出手段と、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の双方の開閉を前記交流電源の位相に基づいて制御し、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の開閉を組み合わせることにより、短絡回路、全波整流回路、２つの倍電圧全波整流回路を作り出して、出力電圧が所定の指令電圧になるように制御する制御手段と、前記電圧Ｖ１、前記電圧Ｖ２及び前記指令電圧に基づいて、前記第１のコンデンサ部及び前記第２のコンデンサ部の少なくとも一方の経年劣化、少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方、又は前記第１のコンデンサ部、前記第２のコンデンサ部並びに少なくとも前記整流器、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方を検知する検知手段と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、直列に接続された第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部のそれぞれの電圧（電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２）を、それぞれ第１の電圧検出手段及び第２の電圧検出手段によって検出し、この電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２に基づいて、検知手段は、第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部の少なくとも一方の経年劣化、又はこの経年劣化に加えて第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部の故障を検知するので、第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部の少なくとも一方の経年劣化、又はこの経年劣化に加えて第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部の故障を検知することができる。
【０００９】
また、本発明においては、整流器の一方の入力端子と、第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部の間とに設けられた第１の開閉手段と、整流器の他方の入力端子と、第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部の間とに設けられた第２の開閉手段と、交流電源の位相を検出する位相検出手段と、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の双方の開閉を前記交流電源の位相に基づいて制御し、前記第１の開閉手段及び前記第２の開閉手段の開閉を組み合わせることにより、短絡回路、全波整流回路、２つの倍電圧全波整流回路を作り出して、出力電圧が所定の指令電圧になるように制御する制御手段と、を有する。そして、直列に接続された第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部のそれぞれの電圧（電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２）を、それぞれ第１の電圧検出手段及び第２の電圧検出手段によって検出し、この電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２と指令電圧とに基づいて、検知手段は、第１のコンデンサ部及び第２のコンデンサ部の少なくとも一方の経年劣化、少なくとも整流器、第１の開閉手段及び第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方、又は第１のコンデンサ部、第２のコンデンサ部並びに少なくとも整流器、第１の開閉手段及び第２の開閉手段のいずれかの故障及び経年劣化の少なくとも一方を検知するので、整流器、第１の開閉手段及び第２の開閉手段についても故障や経年劣化を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における交流直流変換装置の構成例を示すブロック図である。交流直流変換装置１００の回路は全波整流回路となっており、交流電源１、整流器３、第１のコンデンサ部４、第２のコンデンサ部５、第１の電圧検出手段６、第２の電圧検出手段７、異常検知手段８、及び異常報知手段９等から構成されている。なお、以下において倍電圧全波整流回路と区別する必要があるときには、通常の全波整流回路と記す。
【００１１】
交流を整流する整流器３の入力端子３１，３２には、交流電源１が接続されており、交流電源１と一方の入力端子３１との間の入力配線には、リアクタ２が設けられている。また、整流器３の出力端子３３，３４には、それぞれ例えば平滑コンデンサである第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５が接続されている。これら第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５は直列に接続され、平滑回路を構成する。また、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の両端には交流直流変換装置１００の出力配線３５，３６が設けられており、例えば圧縮機駆動装置のインバータ等の直流負荷１０に接続される。なお、以下において、整流器３（整流器３内のダイオード）、第１のコンデンサ部４、第２のコンデンサ部５、及び直流負荷１０等の回路内に設けられた各素子を区別する必要がないときは、これらを総称して素子という。
【００１２】
第１のコンデンサ部４には、第１のコンデンサ部４の両端間の電圧（以下電圧Ｖ１という）を検出する第１の電圧検出手段６が設けられている。また、第２のコンデンサ部５には、第２のコンデンサ部５の両端間の電圧（以下電圧Ｖ２という）を検出する第２の電圧検出手段７が設けられている。これら第１の電圧検出手段６及び第２の電圧検出手段７は、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２に基づいて第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の異常（故障や経年劣化）を検知する異常検知手段８に接続されている。また、この異常検知手段８には、異常検知手段８が異常を検知した場合に異常を報知する異常報知手段９が接続されている。
【００１３】
次に本実施の形態１に係る交流直流変換装置１００の動作について説明する。
交流電源１から出力された交流は整流器３により直流に整流される。この整流された直流は第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５に流れ、両コンデンサを充電する。そして、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５によって平滑された直流は、直流負荷１０に供給される。
【００１４】
このとき、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の両端間の電圧（電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２）は、それぞれ第１の電圧検出手段６及び第２の電圧検出手段７によって検出され、この電圧Ｖ１の値及び電圧Ｖ２の値は異常検知手段８へ送られる。異常検知手段８は、電圧Ｖ１の値及び電圧Ｖ２の値から、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の異常（故障や経年劣化）の有無を判定する。そして、異常（故障や経年劣化）があると判断した場合、異常報知手段９に信号を送り、異常報知手段９は異常を報知する。
【００１５】
続いて、異常検知手段８の異常検知方法について説明する。ここでは、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５の容量が等しいとして、以下説明する。
第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５の容量が等しい場合、正常動作状態においては各々の両端電圧（電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２）は等しくなる。しかし、片方のコンデンサ部が故障又は経年劣化により容量が低下すると、第１のコンデンサ部４の電圧Ｖ１と第２のコンデンサ部５の電圧Ｖ２にアンバランスが発生することになる。
【００１６】
異常検知手段８では、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差を算出し、所定の閾値と比較する。もし、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差が所定の閾値を超えた場合、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の少なくとも１つが故障または経年劣化により容量が低下したと判断する。故障または経年劣化と判断した場合、異常検知手段８は異常報知手段９へ異常を検出した信号を出し、異常報知手段９では異常を報知する。
【００１７】
このように、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差を算出し、閾値と比較することにより、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の故障や経年劣化を検知することが可能となる。また、異常検知手段８が故障や経年劣化と判断したときの電圧Ｖ１と電圧Ｖ２を比較することにより、故障をしているコンデンサ部、経年劣化がより進んでいるコンデンサ部を判断することも可能である。
【００１８】
なお、上記のような通常の全波整流回路を用いた交流直流変換装置１００に限らず、倍電圧全波整流回路を用いた交流直流変換装置１０１でも本発明の実施は可能である。
図２は、本発明の実施の形態１における交流直流変換装置の別の構成例を示すブロック図である。交流直流変換装置１０１の回路は倍電圧全波整流回路となっており、図１に示す回路に、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５との間（以下、コンデンサ部間接続部という）と、入力端子３１とを接続する第１の倍電圧回路用配線３７が追加されている。
【００１９】
このような倍電圧全波整流回路を用いた交流直流変換装置１０１においても、通常の全波整流回路を用いた交流直流変換装置１００と同様に、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差を算出し、閾値と比較することにより、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の故障や経年劣化を検知することが可能となる。また、異常検知手段８が故障や経年劣化と判断したときの電圧Ｖ１と電圧Ｖ２を比較することにより、故障をしているコンデンサ部、経年劣化がより進んでいるコンデンサ部を判断することも可能である。さらに、整流器３内のダイオードが故障や経年劣化した場合でも、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との間に電圧差が発生するため、整流器３内のダイオードの故障や経年劣化を検知することが可能となる。
【００２０】
また、図３に示す、別の倍電圧全波整流回路を用いた交流直流変換装置１０２でも本発明の実施は可能である。
図３は、本発明の実施の形態１における交流直流変換装置の別の構成例を示すブロック図である。交流直流変換装置１０２の回路は倍電圧全波整流回路となっており、図１に示す回路に、コンデンサ部間接続部と入力端子３１とを接続する第１の倍電圧回路用配線３７が追加されている。また、コンデンサ部間接続部と入力端子３２とを接続する第２の倍電圧回路用配線３８が追加されている。そして、第１の倍電圧回路用配線３７には、本発明の第１の開閉手段に相当するスイッチ１１が設けられ、第２の倍電圧回路用配線３８には、本発明の第２の開閉手段に相当するスイッチ１２が設けられている。なお、本実施の形態１においては、スイッチ１１からコンデンサ部間接続部までの第１の倍電圧回路用配線３７の一部と、スイッチ１２からコンデンサ部間接続部までの第２の倍電圧回路用配線３８の一部とは、共通配線３９となっている。
なお、本実施の形態１では、スイッチの種類について明記していないが、機械的スイッチや半導体スイッチ等、種々のスイッチが使用できる。
【００２１】
このような倍電圧全波整流回路を用いた交流直流変換装置１０２においても、通常の全波整流回路を用いた交流直流変換装置１００と同様に、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差を算出し、閾値と比較することにより、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の故障や経年劣化を検知することが可能となる。また、異常検知手段８が故障や経年劣化と判断したときの電圧Ｖ１と電圧Ｖ２を比較することにより、故障をしているコンデンサ部、経年劣化がより進んでいるコンデンサ部を判断することも可能である。さらに、整流器３内のダイオードが故障や経年劣化した場合でも、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２の間に電圧差が発生するため、整流器３内のダイオードの故障や経年劣化を検知することが可能となる。また、スイッチ１１やスイッチ１２が故障や経年劣化した場合でも、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５の電圧差が発生するため、スイッチ１１やスイッチ１２の故障や経年劣化を検知することが可能となる。
【００２２】
また、図４に示す、別の全波整流回路を用いた交流直流変換装置１０３でも本発明の実施は可能である。
図４は、本発明の実施の形態１における交流直流変換装置の別の構成例を示すブロック図である。交流直流変換装置１０３の回路は通常の全波整流回路となっている。第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５のそれぞれには、第１のバランス抵抗１４及び第２のバランス抵抗１５が並列に接続されている。これら第１のバランス抵抗１４及び第２のバランス抵抗１５は、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の電圧を安定させる機能を有する。さらに、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５のそれぞれには、第１のダイオード１６及び第２のダイオード１７が並列に接続されている。
【００２３】
仮に、交流電源１からの電力供給が停止した場合、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５に充電された電力が直流負荷１０によって消費されることとなる。このとき、故障や経年劣化によって第１のコンデンサ部４の両端間の電圧Ｖ１と第２のコンデンサ部５の両端間の電圧Ｖ２にアンバランスが発生していると、充電量の少ない方のコンデンサ部の電圧が逆電位となって破壊してしまう可能性がある。この逆電位によるコンデンサ部の故障を防止するため、第１のダイオード１６及び第２のダイオード１７が設けられている。なお、バランス抵抗（第１のバランス抵抗１４及び第２のバランス抵抗１５）及びダイオード（第１のダイオード１６及び第２のダイオード１７）の両方が必ず接続されている必要はなく、各々片方でもそれぞれの効果は得られる。
【００２４】
このような、全波整流回路を用いた交流直流変換装置１０３においても、交流直流変換装置１００と同様に、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差を算出し、閾値と比較することにより、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の故障や経年劣化を検知することが可能となる。また、異常検知手段８が故障や経年劣化と判断したときの電圧Ｖ１と電圧Ｖ２を比較することにより、故障をしているコンデンサ部、経年劣化がより進んでいるコンデンサ部を判断することも可能である。さらに、第１のバランス抵抗１４、第２のバランス抵抗１５、第１のダイオード１６及び第２のダイオード１７のいずれかが故障や経年劣化した場合でも、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５の電圧差が発生するため、整流器３内のダイオードの故障や経年劣化を検知することが可能となる。
【００２５】
また、図１〜図４に示す交流直流変換装置だけでなく、平滑コンデンサとしてコンデンサを複数使用している交流直流変換装置において、本発明が実施可能であることは言うまでもない。
【００２６】
なお、本実施の形態１では、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差により回路内の素子の故障や経年劣化を検知したが、電圧Ｖ１のリップル量と電圧Ｖ２のリップル量が所定の閾値を超えた場合に、回路内の素子が故障や経年劣化したと判断してもよい。電圧Ｖ１のリップル量と電圧Ｖ２のリップル量との差が所定の閾値を超えた場合に、回路内の素子が故障や経年劣化したと判断してもよい。また、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５のどちらか一方の両端電圧（電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２）と、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の全体の両端電圧（電圧Ｖ１＋電圧Ｖ２）とに基づいて、回路内の素子の故障や経年劣化を判断してもよい。
【００２７】
また、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２の値を記憶する記憶手段（図示せず）をさらに設け、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２のそれぞれの変化量を算出し、この変化量が閾値を超えた場合に、回路内の素子が故障や経年劣化したと判断してもよい。この場合にも電圧でなく、電圧の差の変化量、リップル量の変化量、リップル量の差の変化量を基にする方法もあり、どの方法を取っても同様の効果が得られる。
【００２８】
また、本実施の形態１では、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５のそれぞれは１つのコンデンサから構成されていたが、複数のコンデンサで構成されたコンデンサ群であってももちろんよい。第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５は同容量である必要もなく、容量比が分かっていれば、正常動作状態に各々にかかる電圧が算出できるため、前記と同様の方法で素子の故障や経年劣化を検知することは可能である。
【００２９】
また、本実施の形態１では、第１の開閉手段及び第２の開閉手段として、スイッチ１１及びスイッチ１２を用いたが、配線中の電流を通電及び遮断できるものであれば種々の開閉手段を使用できる。
【００３０】
また、異常報知手段９は、交流直流変換装置の使用者または管理者等に異常の有無、内容等が分かる方法ならば、音、光、リモコンへの表示、直流負荷１０側に接続される表示器への表示等、どのような方法でも良い。
【００３１】
実施の形態２．
実施の形態１で示した交流直流変換装置１０２（図３）のスイッチ１１及びスイッチ１２を、交流電源１の位相に応じて開閉することにより、出力直流電圧の値を制御可能な交流直流変換装置を得ることができる。このような交流直流回路においても、本発明を実施することが可能である。
なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００３２】
図５は、本発明の実施の形態２における交流直流変換装置の構成例を示すブロック図である。交流直流変換装置１０４には、交流直流変換装置１０２の構成に加えて、制御手段２０が設けられている。
【００３３】
制御手段２０は、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２の開閉を制御する制御手段であり、位相検出部２１、電圧指令部２２、及び動作信号生成部２３から構成されている。なお、制御手段２０は必ずしもこの構成である必要はなく、例えば、位相検出部２１が制御手段２０の外部に設けられていてもよい。
位相検出部２１は、入力端子３１と交流電源１との間、及び入力端子３２と交流電源１との間のそれぞれに接続されており、交流電源１の位相を検出する。また、この位相情報を動作信号生成部２３に送る。電圧指令部２２は動作信号生成部２３に接続されており、直流負荷１０に応じて交流直流変換装置１０４が出力したい出力直流電圧（以下、指令電圧Ｖ１０とする）の値を記憶している。動作信号生成部２３は、第１の電圧検出手段６、第２の電圧検出手段７、第１のスイッチ１１、及び第２のスイッチ１２のそれぞれに接続されている。この動作信号生成部２３は、電圧指令部２２から指令された指令電圧Ｖ１０の値、第１の電圧検出手段６から得た電圧Ｖ１の値、及び第２の電圧検出手段７から得た電圧Ｖ２の値に基づき、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２に対して開閉の動作信号を出力する。
【００３４】
第１のスイッチ１１と第２のスイッチ１２の開閉動作について説明する。
まず、交流電源１の電圧が正極性の場合（図５において入力端子３１側に電流が流れる場合）について説明する。第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２が共に開状態の場合、回路は通常の全波整流回路となり、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５が共に充電される。第１のスイッチ１１が閉状態で第２のスイッチ１２が開状態の場合、回路は倍電圧全波整流回路となり、第２のコンデンサ部５が充電される。第１のスイッチ１１が開状態で第２のスイッチ１２が閉状態の場合、回路は倍電圧全波整流回路となり、第１のコンデンサ部４が充電される。また、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２が共に閉状態の場合、回路は第１のスイッチ１１と第２のスイッチ１２の部分で短絡するため、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５は共に充電されない。
【００３５】
次に、交流電源１の電圧が負極性の場合（図５において入力端子３２側に電流が流れる場合）について説明する。第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２が共に開状態の場合、回路は通常の全波整流回路となり、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５が共に充電される。第１のスイッチ１１が閉状態で第２のスイッチ１２が開状態の場合、回路は倍電圧全波整流回路となり、第１のコンデンサ部４が充電される。第１のスイッチ１１が開状態で第２のスイッチ１２が閉状態の場合、回路は倍電圧全波整流回路となり、第２のコンデンサ部５が充電される。また、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２が共に閉状態の場合、回路は第１のスイッチ１１と第２のスイッチ１２の部分で短絡するため、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５は共に充電されない。
【００３６】
つまり、位相検出部２１が検出する交流電源１の電圧の極性（位相）に合わせ、第１のスイッチ１１と第２のスイッチ１２の開閉動作を組み合わせることにより、短絡回路、通常の全波整流回路、第１のコンデンサ部４が充電される倍電圧全波整流回路、第２のコンデンサ部５が充電される倍電圧全波整流回路、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５が共に充電される倍電圧全波整流回路を自在に作り出すことができる。このため、第１のスイッチ１１と第２のスイッチ１２の開閉動作を上手く組み合わせることによって、交流直流変換装置１０４の出力直流電圧の値が制御可能となり、省エネルギー化に貢献できる。
【００３７】
ここで、第１のスイッチ１１と第２のスイッチ１２の制御は、第１の電圧検出手段６及び第２の電圧検出手段７のそれぞれにより検出される電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２の値の和と、電圧指令部２２から指令された指令電圧Ｖ１０の値とを比較して行われる。つまり、動作信号生成部２３は、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２の値の和が指令電圧Ｖ１０の値となるように、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２に対して開閉の動作信号を出力する。
【００３８】
続いて、異常検知手段８の異常検知方法について説明する。ここでは、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５の容量が等しく、充電量も等しいとして、以下説明する。
異常検知手段８は、指令電圧Ｖ１０の半分の値と、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２のそれぞれの値とを比較する。第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５が正常な状態（故障や経年劣化していない状態）では、第１のコンデンサ部４の電圧Ｖ１と第２のコンデンサ部５の電圧Ｖ２とは等しい。また、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２は、指令電圧Ｖ１０の半分となっている。
【００３９】
ここで、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の少なくとも１つが故障又は経年劣化により容量が低下した場合、第１のコンデンサ部４の電圧Ｖ１と第２のコンデンサ部５の電圧Ｖ２にアンバランスが発生することになる。このとき、故障又は経年劣化したコンデンサ部の電圧と指令電圧Ｖ１０の半分の値との差が拡大する。この差が所定の閾値を超えた場合、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の少なくとも１つが経年劣化または故障により容量が低下したと判断する。経年劣化または故障と判断した場合、異常検知手段８は異常報知手段９へ異常を検出した信号を出し、異常報知手段９では異常を知らせる。
【００４０】
また、整流器３内のダイオードや第１のスイッチ１１や第２のスイッチ１２が故障した場合でも第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５の電圧差が発生するため、整流器３内のダイオード、第１のスイッチ１１、及び第２のスイッチ１２の故障を検知することが可能である。
【００４１】
このように、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２を検出し、指令電圧Ｖ１０と比較することにより、回路内の素子の故障や経年劣化を検知することが可能となる。さらに、整流器３内のダイオードが故障や経年劣化した場合でも、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２の間に電圧差が発生するため、整流器３内のダイオードの故障や経年劣化を検知することが可能となる。また、スイッチ１１やスイッチ１２が故障や経年劣化した場合でも、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５の電圧差が発生するため、スイッチ１１やスイッチ１２の故障や経年劣化を検知することが可能となる。
【００４２】
なお、本実施の形態２では、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２のそれぞれの値と、指令電圧Ｖ１０の半分の値とを比較して素子の故障や経年劣化を検知したが、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５のどちらか一方の両端電圧（電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２）と、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の全体の両端電圧（電圧Ｖ１＋電圧Ｖ２）とに基づいて、回路内の素子の故障や経年劣化を判断してもよい。
【００４３】
また、本実施の形態２に示す回路に限らず、平滑コンデンサとしてコンデンサを複数使用している回路を有し、開閉手段を用いて出力直流電圧を制御できる交流直流変換装置であれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４４】
また、本実施の形態２では、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５のそれぞれは１つのコンデンサから構成されていたが、複数のコンデンサで構成されたコンデンサ群であってももちろんよい。第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５は同容量である必要もなく、容量比が分かっていれば、正常動作状態に各々に掛かる電圧が算出できるため、前記と同様の方法で素子の故障や経年劣化を検知することは可能である。また、実施の形態１の図４で示したように、バランス抵抗やダイオードコンデンサ部に並列接続させても良い。
【００４５】
実施の形態３．
本実施の形態３に示す回路構成を交流直流変換装置に用いることにより、故障や経年劣化していない素子の２次破壊を防止することが可能な交流直流変換装置を得ることができる。
なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００４６】
図６は、本発明の実施の形態３における交流直流変換装置の構成例を示すブロック図である。交流直流変換装置１０５には、交流直流変換装置１０４（図５）の構成に加えて、本発明の第３の開閉手段に相当する第３のスイッチ１３、動作信号選択部２４、本発明の出力部開閉手段に相当する第４のスイッチ２５、及び本発明の過電流保護回路に相当するヒューズ２６が設けられている。
【００４７】
スイッチ１３は、共通配線３９に設けられている。動作信号選択部２４は、異常検知手段８、動作信号選択部２４、第１のスイッチ１１、第２のスイッチ１２、及び第３のスイッチ１３に接続されている。動作信号選択部２４は、異常検知手段８の出力信号や、動作信号選択部２４からの第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２に対する動作信号に基づき、第１のスイッチ１１、第２のスイッチ１２及び第３のスイッチ１３に対して開閉の動作信号を出力する。第４のスイッチ２５は出力配線３６に設けられており、異常検知手段８と接続されている。また、ヒューズ２６は、交流電源１とリアクタ２の間の入力配線に設けられている。  
【００４８】
次に本実施の形態３に係る交流直流変換装置１０５の動作について説明する。
まず、正常動作状態における交流直流変換装置１０５の動作について説明する。なお、正常動作状態においては、動作信号選択部２４以外は実施の形態２と同様の動作であるため、ここでは主として動作信号選択部２４の動作について説明する。
【００４９】
動作信号選択部２４は、動作信号生成部２３から第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２の開閉の動作信号を受け取る。このとき、異常検知手段８からは、回路内の素子に故障や経年劣化が発生していないという正常信号が入力されている。異常検知手段８から正常信号が入力されている間、動作信号選択部２４は、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２に開閉の動作信号を出力する。
【００５０】
続いて、異常動作状態における交流直流変換装置１０５の動作について説明する。ここでは、第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５の容量が等しく、充電量も等しいとして、以下説明する。
例えば、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の少なくとも１つが故障又は経年劣化により容量が低下した場合、第１のコンデンサ部４の電圧Ｖ１と第２のコンデンサ部５の電圧Ｖ２にアンバランスが発生することになる。このとき、故障又は経年劣化したコンデンサ部の電圧と指令電圧Ｖ１０の半分の値との差が拡大する。この差が所定の閾値を超えた場合、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の少なくとも１つが経年劣化または故障により容量が低下したと判断する。経年劣化または故障と判断した場合、異常検知手段８は異常報知手段９へ異常を検出した信号（異常信号）を出し、異常報知手段９では異常を知らせる。
【００５１】
また、整流器３内のダイオード、第１のスイッチ１１、第２のスイッチ１２、又は第３のスイッチ１３が故障した場合でも第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５の電圧差が発生するため、整流器３内のダイオード、第１のスイッチ１１、及び第２のスイッチ１２の故障を検知することが可能である。
【００５２】
ここで、耐圧について考える。第１のコンデンサ部４、第２のコンデンサ部５、第１のスイッチ１１、第２のスイッチ１２、第３のスイッチ１３、及び整流器３内のダイオード等の素子や、直流負荷１０にはそれぞれ耐圧が決まっており、耐圧を超えると素子は破壊される。例えば、電圧指令部２２から要求された指令電圧Ｖ１０が第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５のそれぞれの耐圧より高い場合、第１のコンデンサ部４の電圧Ｖ１と第２のコンデンサ部５の電圧Ｖ２にアンバランスが発生すると、片方のコンデンサ部に耐圧を超える電圧がかかる場合がある。第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５のそれぞれの耐圧より高い両端電圧を実現させているのは、第１のスイッチ１１又は第２のスイッチ１２の片方だけが閉状態となる倍電圧全波整流回路のときである。このため、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２を開状態にして、通常の全波整流回路とすれば、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の耐圧破壊を防止できる。したがって、回路内の素子の耐圧破壊も防止できる。
【００５３】
これを踏まえ、異常検知手段８が異常を検知した場合の動作の続きを説明する。異常検知手段８は異常を検知した場合、動作信号選択部２４へも異常信号を出す。動作信号選択部２４では異常信号が入力された場合、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２へ開動作の信号を出力する。第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２は開動作の信号を取得して開状態になる。これにより、交流直流変換装置１０５の回路を通常の全波整流回路にできる。したがって、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の耐圧破壊を防止でき、回路内のその他の素子の２次破壊を防止できる。
【００５４】
また、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２のうち少なくとも１つが短絡故障した場合、これらのスイッチを開状態にしても、交流直流変換装置１０５の回路を通常の全波整流回路にできない。このような、短絡故障の場合、動作信号選択部２４は、第３のスイッチ１３へ開動作の信号を出力する。これにより、交流直流変換装置１０５の回路を通常の全波整流回路にできる。したがって、回路内の素子の２次破壊を防止できる。
【００５５】
なお、どの素子が故障又は経年劣化しているか判定できない場合もあるため、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２に開動作の信号出力する２次破壊防止制御、及び第３のスイッチ１３に開動作の信号出力する２次破壊防止制御のどちらか一方の制御を先に行い、それでも異常が検知されるようであれば他方の制御を行うようにしてもよい。また、各２次破壊防止制御を同時に行ってもよい。
【００５６】
また、直流負荷１０を保護するという観点から、交流直流変換装置１０５の出力直流電圧、つまり電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との和が第１の所定電圧（例えば直流負荷１０の耐圧等）を超えたときに２次破壊防止制御を行ってもよい。
【００５７】
また、第１のスイッチ１１、または第２のスイッチ１２が短絡故障し、第３のスイッチ１３も短絡故障したような場合も想定される。この場合、交流直流変換装置１０５の回路を通常の全波整流回路にできず、回路内の素子の２次破壊を防止できない。したがって、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２に開動作の信号出力する２次破壊防止制御、及び第３のスイッチ１３に開動作の信号出力する２次破壊防止制御の双方を行っても、異常が検知される場合や、交流直流変換装置１０５の出力直流電圧が第２の所定電圧（例えば直流負荷１０の耐圧等）を超えている場合、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２に閉動作の信号を出力してもよい。これにより、電源短絡を強制的に発生させ、ヒューズ２６を溶断させることで交流電源１からの入力を遮断し、回路内の素子の２次破壊を防止できる。
【００５８】
また、異常検知手段８が異常を検知した場合、直流負荷１０を保護するという観点から、直流負荷１０へ動作停止指令を出力してもよい。また、第４のスイッチ２５を開状態にして、直流負荷１０への出力を遮断してもよい。この直流負荷１０への動作停止指令の出力や、第４のスイッチ２５への開動作の信号出力は、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との和が所定の動作停止電圧（例えば直流負荷１０の耐圧等）を超えたときに行ってもよい。
なお、本実施の形態３では、第１の所定電圧、第２の所定電圧、及び動作停止電圧は、共に直流負荷１０の耐圧を用いているが、それぞれ異なる電圧値を用いてももちろんよい。
【００５９】
このように、異常検知手段８が異常を検知した場合に、通常の全波圧整流回路への回路変更、ヒューズ２６の溶断、直流負荷１０の切り離しを実施することで、回路内の素子や直流負荷１０の２次破壊を抑制することが可能となる。したがって、直流負荷１０の長寿命化や安全性に貢献できる。
【００６０】
なお、本実施の形態３では、電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２と指令電圧Ｖ１０の半分の値との差により回路内の素子の故障や経年劣化を検知したが、電圧Ｖ１のリップル量と電圧Ｖ２のリップル量が所定の閾値を超えた場合に、回路内の素子が故障や経年劣化したと判断してもよい。電圧Ｖ１のリップル量と電圧Ｖ２のリップル量との差が所定の閾値を超えた場合に、回路内の素子が故障や経年劣化したと判断してもよい。また、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５のどちらか一方の両端電圧（電圧Ｖ１又は電圧Ｖ２）と、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５の全体の両端電圧（電圧Ｖ１＋電圧Ｖ２）とに基づいて、回路内の素子の故障や経年劣化を判断してもよい。
【００６１】
また、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２の値を記憶する記憶手段（図示せず）をさらに設け、電圧Ｖ１及び電圧Ｖ２のそれぞれの変化量を算出し、この変化量が閾値を超えた場合に、回路内の素子が故障や経年劣化したと判断してもよい。この場合にも電圧でなく、電圧の差の変化量、リップル量の変化量、リップル量の差の変化量を基にする方法もあり、どの方法を取っても同様の効果が得られる。
【００６２】
また、第１のコンデンサ部４及び第２のコンデンサ部５のそれぞれは１つのコンデンサから構成されていたが、複数のコンデンサで構成されたコンデンサ群であってももちろんよい。第１のコンデンサ部４と第２のコンデンサ部５は同容量である必要もなく、容量比が分かっていれば、正常動作状態に各々に掛かる電圧が算出できるため、前記と同様の方法で素子の故障や経年劣化を検知することは可能である。
また、本実施の形態３に示す回路に限らず、実施の形態１の図４で示したように、バランス抵抗やダイオードコンデンサ部に並列接続させても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の活用例として、直流で電力消費を行う負荷向けの電源装置に利用可能である。つまり、直流交流変換装置であるインバータの電源装置として利用でき、永久磁石電動機を駆動する際、圧縮機駆動装置の電源装置として適用可能である。また、永久磁石電動機を用いる圧縮機、空気調和機、冷凍機、及び洗濯乾燥機のほか、冷蔵庫、除湿器、ヒートポンプ式給湯機、ショーケース、掃除機など家電製品全般に適用可能であり、ファンモータや換気扇、手乾燥機などへの適用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１における交流直流変換装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における交流直流変換装置の別の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１における交流直流変換装置の別の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１における交流直流変換装置の別の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態２における交流直流変換装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態３における交流直流変換装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  交流電源、２  リアクタ、３  整流器、４  第１のコンデンサ部、５  第２のコンデンサ部、６  第１の電圧検出手段、７  第２の電圧検出手段、８  異常検知手段、９  異常報知手段、１０  直流負荷、１１  第１のスイッチ、１２  第２のスイッチ、１３  第３のスイッチ、１４  第１のバランス抵抗、１５  第２のバランス抵抗、１６  第１のダイオード、１７  第２のダイオード、２０  制御手段、２１  位相検出部、２２  電圧指令部、２３  動作信号生成部、２４  動作信号選択部、２５  第４のスイッチ、２６  ヒューズ、３１，３２  入力端子、３３，３４  出力端子、３５，３６  出力配線、３７  第１の倍電圧回路用配線、３８  第２の倍電圧回路用配線、３９  共通配線、１００〜１０５  交流直流変換装置、Ｖ１，Ｖ２  電圧、Ｖ１０  所望電圧。
【図１】
0004869284.tif 000002
【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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