ES2709773T3 - Circuito convertidor y aparato de control de accionamiento de motor, acondicionador de aire, refrigerador y cocina de calentamiento por inducción equipados con el circuito - Google Patents

Abstract

Un circuito convertidor, que incluye: un rectificador (2) configurado para rectificar un voltaje AC; una primera sección de convertidor (3a) que está conectada con una salida del rectificador (2) y que tiene un primer reactor (4a), un primer elemento de conmutación (5a) y un primer elemento de protección de corriente inversa (6a); una segunda sección de convertidor (3b) que está conectada con la salida del rectificador (2), que tiene un segundo reactor (4b), un segundo elemento de conmutación (5b) y un segundo elemento de protección de corriente inversa (6b) y que está conectada con la primera sección de convertidor en paralelo; medios de control de conmutación (7) configurados para controlar los primer y segundo elementos de conmutación; y un condensador de filtrado (8) que se proporciona en una salida de las primera y segunda secciones de convertidor, caracterizado por que los medios de control de conmutación (7) están configurados para conmutar un modo de corriente de una corriente que fluye a través del primer y segundo reactores a un modo crítico cuando las frecuencias de conmutación del primer y segundo elementos de conmutación son menores que un umbral, y para conmutar el modo de corriente de la corriente que fluye a través del primer y segundo reactores a un modo discontinuo cuando las frecuencias de conmutación del primer y segundo elementos de conmutación son iguales o mayores que el umbral.

Description

DESCRIPCION

Circuito convertidor y aparato de control de accionamiento de motor, acondicionador de aire, refrigerador y cocina de calentamiento por induccion equipados con el circuito

Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un circuito convertidor y un aparato de control de accionamiento de motor, un acondicionador de aire, un refrigerador y una cocina de calentamiento por induccion dotados con el circuito.

Antecedentes de la tecnica

Convencionalmente, un convertidor reductor y un convertidor elevador/reductor asf como un convertidor elevador se usan normalmente como un circuito de correccion de factor de potencia (PFC).

A fin de lograr un circuito convertidor pequeno y de peso ligero, se propone un circuito convertidor que incluye “un circuito de rectificacion cuya entrada es una fuente de potencia AC, un primer circuito convertidor elevador conectado a la salida del circuito de rectificacion y que tiene al menos un primer reactor, unos primeros medios de conmutacion y un primer diodo, un segundo circuito convertidor elevador conectado al primer circuito convertidor elevador en paralelo y que tiene al menos un segundo reactor, unos segundos medios de conmutacion y un segundo diodo y un condensador de filtrado conectado a salidas del primer circuito convertidor elevador y el segundo circuito convertidor elevador” (vease por ejemplo JP-A-2008086107 A).

El documento JP 2007 195282 A describe una unidad de potencia que puede reducir una corriente armonica. Con este proposito la salida de un circuito rectificador se divide en dos caminos de corriente y un camino de corriente se dota con un elemento inductor y el otro camino de corriente se dota con un elemento inductor. La corriente del elemento inductor del primer camino de corriente se controla mediante el encendido/apagado de un transistor mientras que la corriente del elemento inductor del segundo camino de corriente se controla mediante el encendido/apagado de un resistor adicional. Un controlador de PFC acciona las puertas de estos dos transistores con diferentes caras cada uno.

El documento US 2008/042709 A1 describe un circuito para transicion entre un modo de conduccion discontinuo y uno continuo de frecuencia fija. Un convertidor de potencia tiene un excitador que recibe senales de PDM y que controla una etapa de conmutacion que comprende un conmutador de control y un conmutador de sumidero conectado a un nodo de conmutacion comun para accionar una carga. Si el valor del ciclo de trabajo es mayor que el ciclo de trabajo en un punto de conduccion cntico, el modulador de PWM accionara las senales de PWM para operar la etapa de conmutacion en el CCM con control de ciclo de trabajo de frecuencia constante y si el valor del ciclo de trabajo es menor que un ciclo de trabajo en un punto de conduccion cntico, el modulador de PWM accionara las senales de PWM para operar la etapa de conmutacion en el CCM apagando el conmutador de sumidero cuando una corriente de carga llega a ser negativa.

El documento US 2004/041543 A1 describe una pluralidad de convertidores de sincronizacion de una sola cara, que se sincronizan automaticamente sobre una base de igual a igual. Cada convertidor de sincronizacion se configura como un convertidor DC a DC.

El documento JP 2007 234278 A proporciona una cocina de calentamiento por induccion reducida en ruido de interferencia desafortunado que se genera a partir de la olla o jaula al cocinar. Esta cocina de calentamiento por induccion esta estructurada de manera que inversores de dos o mas unidades de calentamiento por induccion suministran potencia que tiene una frecuencia por encima de 50 kH al menos en la salida de calentamiento maximo a una bobina de calentamiento.

Compendio de la Invencion

Problema tecnico

Cuando se emplea un convertidor elevador o un convertidor reductor y un convertidor elevador/reductor como un circuito de correccion de factor de potencia, es necesario operar una corriente que fluye a traves de un reactor segun un modo continuo. Por lo tanto, se necesita que el reactor tenga una gran inductancia y no se puede lograr desventajosamente un circuito de peso ligero.

Con una configuracion en la que una pluralidad de sistemas de un circuito convertidor esta conectada en paralelo, la perdida de conmutacion llega a ser grande desventajosamente.

La presente invencion se hace para resolver los problemas antes mencionados y su objeto es proporcionar un circuito convertidor pequeno de peso ligero capaz de reducir la perdida de conmutacion y un aparato de control de accionamiento de motor, un acondicionador de aire, un refrigerador y una cocina de calentamiento por induccion que tienen el circuito.

Solucion al problema

El circuito convertidor segun la presente invencion incluye un rectificador para rectificar voltajes AC, una primera seccion de convertidor que esta conectada con la salida del rectificador y tiene un primer reactor, un primer elemento de conmutacion y un primer elemento de proteccion de corriente inversa, una segunda seccion de convertidor que esta conectada con la salida del rectificador, que tiene un segundo reactor, un segundo elemento de conmutacion y un segundo elemento de proteccion de corriente inversa y que esta conectada en paralelo a la primera seccion de convertidor, los medios de control de conmutacion que controlan el primer y el segundo elementos de conmutacion y un condensador de filtrado proporcionado en la salida de la primera y la segunda secciones de convertidor. Los medios de control de conmutacion conmutan el modo de corriente de la corriente que fluye a traves del primer y el segundo reactores en cualquiera de un modo continuo, un modo cntico y un modo discontinuo en base a una condicion predeterminada, en particular una frecuencia de conmutacion de los elementos de conmutacion.

Efectos ventajosos de la Invencion

Dado que la presente invencion incluye una primera seccion de convertidor y una segunda seccion de convertidor conectada con la primera seccion de convertidor en paralelo, una inductancia requerida para un reactor se puede hacer pequena, permitiendo lograr un reactor pequeno de peso ligero.

La perdida de conmutacion se puede reducir debido a que un modo de corriente de la corriente que fluye a traves del primer y el segundo reactores se puede conmutar a cualquiera de un modo continuo, un modo cntico y un modo discontinuo en base a una condicion predeterminada.

Breve descripcion de los dibujos

La Fig. 1 es un diagrama de configuracion de un circuito convertidor segun la Realizacion 1 de la presente invencion.

La Fig. 2 es un diagrama que muestra una senal electrica y una forma de onda de corriente de cada parte en una operacion de modo continuo del circuito convertidor.

La Fig. 3 es un diagrama que muestra la senal electrica y la forma de onda de corriente de cada parte en una operacion de modo discontinuo del circuito convertidor.

La Fig. 4 es un diagrama que muestra la senal electrica y la forma de onda de corriente de cada parte en una operacion de modo cntico del circuito convertidor.

La Fig. 5 es un diagrama de configuracion del circuito convertidor segun la Realizacion 2 de la presente invencion.

La Fig. 6 es un diagrama que ilustra la forma de onda de corriente del circuito convertidor.

La Fig. 7 es un diagrama que ilustra una operacion de conmutacion de un modo de corriente segun la Realizacion 2 de la presente invencion.

La Fig. 8 es un diagrama de configuracion del circuito convertidor segun la Realizacion 2 de la presente invencion.

La Fig. 9 es un diagrama de configuracion del circuito convertidor segun la Realizacion 3 de la presente invencion.

La Fig. 10 es un diagrama de configuracion del circuito convertidor segun la Realizacion 4 de la presente invencion. La Fig. 11 es un diagrama de configuracion del circuito convertidor segun la Realizacion 4 de la presente invencion. La Fig. 12 es un diagrama de configuracion del circuito de accionamiento de motor segun la Realizacion 6 de la presente invencion.

La Fig. 13 es un diagrama de configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 7 de la presente invencion.

La Fig. 14 es un diagrama de configuracion de un refrigerador segun la Realizacion 8 de la presente invencion. La Fig. 15 es un diagrama de configuracion de una cocina de calentamiento por induccion segun la Realizacion 9 la presente invencion.

La Fig. 16 es un diagrama que muestra una configuracion de un convertidor reductor y un convertidor elevador/reductor.

Lista de signos de referencia

1 fuente de alimentacion comercial

2 rectificador

2a - 2d diodo de rectificacion

3a - 3c convertidor elevador

reactor elevador

elemento de conmutacion

6a - 6c elemento de proteccion de corriente inversa

7 medios de control de conmutacion

8 condensador de filtrado

9a, 9b medios de apertura y cierre

10 carga

11 circuito inversor

11a — 11f elemento de conmutacion

12 motor

13 circuito de carga

14 bobina de calentamiento por induccion

15 condensador de resonancia

20 medios de deteccion de corriente

30 medios de deteccion de potencia de salida

40 medios de control de apertura y cierre

50 medios de accionamiento de inversor

310 unidad exterior

311 compresor refrigerante

312 ventilador

320 unidad interior

400 refrigerador

401 compresor refrigerante

402 compartimento de enfriamiento

403 enfriador

404 ventilador

Descripcion de las realizaciones

Realizacion 1

La Fig. 1 es un diagrama de configuracion de un circuito convertidor segun la Realizacion 1 de la presente invencion. En la Fig. 1, un rectificador 2 que rectifica voltaje de AC de la fuente de alimentacion comercial 1 esta constituido por una conexion en puente de cuatro diodos de rectificacion 2a - 2d. A la salida del rectificador 2, un convertidor elevador 3a, que es una primera seccion de convertidor y un convertidor reductor 3b, que es una segunda seccion de convertidor, estan conectados en paralelo.

El convertidor elevador 3a esta constituido por un reactor elevador 4a, que es un primer reactor, un elemento de conmutacion 5a, que es un primer elemento de conmutacion compuesto de, por ejemplo, un IGBT (Transistor Bipolar de Puerta Aislada) y un elemento de proteccion de corriente inversa 6a, que es un primer medio de prevencion de corriente inversa compuesto de tal como un diodo de recuperacion rapida. El convertidor elevador 3b esta constituido por un reactor elevador 4b, que es un segundo reactor, un elemento de conmutacion 5b, que es un segundo elemento de conmutacion compuesto de, por ejemplo, el IGBT y el elemento de proteccion de corriente inversa 6b, el cual es un segundo elemento de proteccion de corriente inversa compuesto de, por ejemplo, el diodo de recuperacion rapida. Los valores de inductancia de los reactores elevadores 4a y 4b se mencionan mas tarde. La conmutacion de los elementos de conmutacion 5a y 5b se controla conmutando los medios de control de conmutacion 7 y se potencia la salida del rectificador 2.

Los elementos de conmutacion 5a y 5b se dotan con un diodo FWD (Diodo de Marcha Libre), que esta conectado en inverso-paralelo, respectivamente. El diodo evita que el elemento de conmutacion 5 se avene causado por un aumento generado cuando se apaga el elemento de conmutacion 5.

En la presente realizacion, se daran descripciones para el caso donde la primera y segunda secciones de convertidor son los convertidores elevadores 3a y 3b, respectivamente. No obstante, la presente invencion no esta limitada al mismo. Se puede aplicar un convertidor de conmutacion arbitrario tal como un convertidor elevador, un convertidor reductor y un convertidor elevador/reductor.

Por ejemplo, como se muestra en la Fig. 16(a), el convertidor reductor se puede usar para la primera y la segunda secciones de convertidor. Alternativamente, el convertidor elevador/reductor se puede usar para la primera y la segunda secciones de convertidor.

La salida del convertidor elevador 3a y del convertidor elevador 3b esta filtrada por un condensador de filtrado 8. A la salida de los convertidores elevadores 3a y 3b, se conecta una carga (no mostrada) y se aplica la salida filtrada de los convertidores elevadores 3a y 3b.

A continuacion, se daran descripciones para un valor de inductancia de los reactores elevadores 4a y 4b (en lo sucesivo, simplemente denominados como un “reactor elevador 4” a menos que se discrimine).

El valor de inductancia L del reactor elevador 4 configurado como el anterior se define por la formula 1 como sigue. Formula 1

donde, fc es una frecuencia de conmutacion, Vin un voltaje de entrada, Vo un voltaje de salida, Pin una tasa de rizado de potencia de entrada y K una tasa de rizado de corriente.

Como se muestra por la Formula 1, cuanto mayor sea la tasa de rizado de corriente K de la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4, menor sera el valor de inductancia L. Por consiguiente, dado que haciendo a la corriente fluir a traves del reactor elevador 4 estar en el modo critico o modo discontinuo pico (a ser mencionados mas tarde), el valor de corriente llega a ser mayor que el valor de corriente medio para aumentar la tasa de rizado de corriente K, el valor de inductancia L requerido para el reactor elevador 4 se puede hacer pequeno. Por lo tanto, el valor obtenido a partir de la Formula 1 se usa para el valor de inductancia L del reactor elevador 4 cuando la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 se hace estar en el modo critico o el modo discontinuo.

Se daran descripciones para el comportamiento y operacion del circuito convertidor configurado anteriormente como sigue.

Como se muestra en la Fig. 1, el voltaje de AC de la fuente de alimentacion comercial 1 se rectifica por el rectificador 2. La salida del rectificador 2 se ramifica en dos caminos de corriente por los convertidores elevadores 3a y 3b conectados en paralelo. La corriente ramificada fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b. La conmutacion de los elementos de conmutacion 5a y 5b se controla mediante los medios de control de conmutacion 7 y se potencia la salida del rectificador 2. Los medios de control de conmutacion 7 controlan la conmutacion de los elementos de conmutacion 5a y 5b para controlar un modo de corriente y una diferencia de fase de la corriente que fluye en los reactores elevadores 4a y 4b. La operacion de conmutacion se mencionara mas tarde.

La Fig. 2 es un diagrama que muestra una senal electrica y una forma de onda de corriente de cada parte en una operacion de modo continuo del circuito convertidor. La Fig. 3 es un diagrama que muestra una senal electrica y una forma de onda de corriente de cada parte en una operacion de modo discontinuo del circuito convertidor. La Fig. 4 es un diagrama que muestra una senal electrica y una forma de onda de corriente de cada parte en una operacion de modo critico del circuito convertidor.

A continuacion, se explicara una operacion de conmutacion de los convertidores elevadores 3a y 3b.

Cuando se enciende el elemento de conmutacion 5a en el convertidor elevador 3a, se suspende la conduccion de un elemento de proteccion de corriente inversa 6a y el voltaje rectificado por el rectificador 2 se aplica al reactor elevador 4a. Por otra parte, cuando se apaga el elemento de conmutacion 5a, el elemento de proteccion de corriente inversa 6a se hace que conduzca electricidad y se induce un voltaje invertido en el reactor elevador 4a para cuando se encienda el elemento de conmutacion 5a.

De esta manera, la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4a aumenta linealmente cuando se enciende el elemento de conmutacion 5a y disminuye linealmente cuando se apaga el elemento de conmutacion 5a.

En el convertidor elevador 3b, la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4b aumenta linealmente cuando se enciende el elemento de conmutacion 5b y disminuye linealmente cuando se apaga el elemento de conmutacion 5b tambien.

En la operacion de conmutacion de los elementos de conmutacion 5a y 5b (en lo sucesivo, simplemente denominados como “elemento de conmutacion 5” a menos que se discrimine) como se muestra en la Fig. 2, el estado de operacion en el que la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 no llega a ser 0 (cero) incluso si se reduce, se llama un modo continuo. Por otra parte, como se muestra en la Fig. 3, la condicion de operacion, en la que existe un intervalo donde la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 disminuye a 0 (cero), se llama un modo discontinuo. La condicion de operacion, en la que se enciende el elemento de conmutacion 5 en el momento cuando la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 disminuye a 0 (cero) mientras que el elemento de conmutacion 5 se apaga, se llama un modo cntico desde un sentido que es un lfmite entre el modo continuo y el modo discontinuo.

Como se menciono anteriormente, el valor de inductancia L del reactor elevador 4 emplea un valor definido cuando la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 se hace estar en el modo cntico o el modo discontinuo. Como se muestra en las Fig. 4 y 3, la conmutacion de los elementos de conmutacion 5a y 5b se controla por los medios de control de conmutacion 7 de manera que la corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b llega a estar en el modo cntico o el modo discontinuo.

Los medios de control de conmutacion 7 controlan la corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b con un desplazamiento de fase de manera que se crea una diferencia de fase predeterminada (por ejemplo, una diferencia de fase de 180 grados constante, respectivamente) como se muestra en las Fig. 3 y 4.

De esta manera, mientras las corrientes de entrada antes de ser ramificadas en dos caminos de corriente por los convertidores elevadores 3a y 3b que han operado segun el modo cntico o el modo discontinuo en cada uno de los reactores elevadores 4a y 4b, respectivamente se anaden para operar segun el modo continuo.

Como se menciono anteriormente en la presente realizacion, el convertidor elevador 3 se hace que tenga dos sistemas y opera de manera que la corriente que fluye en cada reactor elevador 4 llega a estar en el modo cntico, el modo cntico o el modo discontinuo. Por lo tanto, son necesarios dos componentes que constituyen cada convertidor elevador 3. No obstante, dado que la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 tiene un rizado de corriente grande frente al valor de corriente medio, el valor de inductancia L requerido para el reactor elevador 4 se puede hacer pequeno, logrando que el reactor elevador 4 sea pequeno y de peso ligero.

Por ello, se puede reducir el coste material del reactor elevador 4 en sf mismo, se puede reducir el cableado haciendo el reactor elevador 4 a bordo y se puede mejorar un ruido-resistencia.

Comparado con un convertidor elevador 3 de unico sistema, el reactor elevador 4 pequeno se puede proporcionar dividiendolo en sf mismo en dos, permitiendo un diseno que pretende mejorar los grados de libertad de los componentes de instalacion en el circuito, para mejorar la eficiencia de montaje y reducir los errores.

Ademas, haciendo que el reactor elevador 4 ocupe una parte mayor de capacidad de circuitena pequena y de peso ligero, llega a ser posible reforzar meritos tales como hacer el producto en sf mismo pequeno y de peso ligero. Haciendo el producto en sf mismo pequeno, llega a ser posible hacer un embalaje del producto relevante de peso ligero y pequeno para lograr la reduccion del volumen del embalaje.

En el convertidor elevador 3, se proporciona un FWD en inverso-paralelo a los elementos de conmutacion 5a y 5b. Debido a esto, el elemento de conmutacion 5 se puede proteger de avena causada por un aumento generado en la impedancia del cableado donde se conectan un extremo del reactor elevador 4, un extremo del elemento de conmutacion 5 y un extremo del elemento de proteccion de corriente inversa 6 cuando se apaga el elemento de conmutacion 5.

Dado que la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 se controla con desplazamiento de fase, la corriente de entrada se puede operar en el modo continuo mientras que cada reactor elevador 4 se opera en el modo cntico o el modo discontinuo. Se pueden suprimir corrientes de armonicos de la corriente de entrada, de manera resultante.

Cuando se compara con el convertidor elevador 3 de unico sistema en el modo discontinuo o el modo cntico, la corriente que fluye a traves de cada elemento del convertidor elevador 3 esta casi partida en dos, por lo tanto, se puede seleccionar un elemento de capacidad pequeno para el reactor elevador 4, el elemento de conmutacion 5 y el elemento de proteccion de corriente inversa 6.

Como se menciono anteriormente, la corriente de entrada es una adicion de las corrientes que fluyen a traves de los reactores elevadores 4a y 4b. Por ello, si la diferencia de fase de las corrientes que fluyen los reactores elevadores 4a y 4b se controla en 180 grados (fase inversa) en los medios de control de conmutacion 7, el nivel del rizado de corriente de la corriente de entrada llega a ser el mas pequeno, permitiendo reducir los componentes de alta frecuencia de la corriente de entrada. Entonces, la frecuencia del rizado de corriente de la corriente de entrada es dos veces la frecuencia de conmutacion.

Es concebible un caso donde el rizado de corriente de la corriente de entrada causa ruidos o vibraciones a la frecuencia doblada de la frecuencia de conmutacion cuando se controla la diferencia de fase en 180 grados (fase inversa). En este caso, controlando la diferencia de fase de la corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b que vana aleatoriamente dentro de un intervalo predefinido tal como un valor aleatorio alrededor de 180 grados en lugar de 180 grados constante, se puede reducir el componente de la frecuencia de conmutacion doblada y se puede suprimir el ruido.

Se explicara un ejemplo del metodo para generar un valor aleatorio de la diferencia de fase. Dentro de los medios de control de conmutacion 7, en la seccion de calculo de diferencia de la diferencia de fase (no mostrada) que obtiene numeros aleatorios en el intervalo de, por ejemplo, -1 a 1 a partir de una seccion de generacion de numeros aleatorios (no mostrada), se calcula una diferencia de la diferencia de fase multiplicando el valor maximo de 180 grados de la diferencia de la diferencia de fase por el numero aleatorio. Aqrn, anadiendo la diferencia a la diferencia de fase de 180 grados, se obtiene un numero aleatorio centrado alrededor de 180 grados como una diferencia de fase de la corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b.

Por ello, llega a ser posible suprimir el rizado de corriente, los ruidos o las vibraciones dependientes de la frecuencia de conmutacion sin hacer diferente cada frecuencia de conmutacion de los elementos de conmutacion 5a y 5b. Cuando se emplean numeros aleatorios para la diferencia de fase, es concebible algun caso donde el tono de los ruidos se siente como si el nivel del sonido estuviera totalmente aumentado a partir del sonido que tiene un pico ascendente. Entonces, estrechando el intervalo del numero aleatorio obtenido a partir de la seccion de generacion de numeros aleatorios, tal como, -0,5 a 0,5 o -0,3 a 0,3, se puede ajustar el nivel o tono del ruido.

Realizacion 2

En la Realizacion 1, se realiza una operacion de manera que el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 llega a estar en el modo cntico o el modo discontinuo. En la Realizacion 2, conmutando el modo de corriente durante la operacion, es posible una operacion que toma ventaja de cada modo de corriente.

Aqrn, se daran descripciones de las caractensticas de cada modo de corriente.

Cuando se controla por el modo continuo, el rizado de corriente es menor que en el modo cntico y el modo discontinuo, permitiendo suprimir la generacion de componentes armonicos de la corriente de entrada. Por otra parte, la frecuencia de conmutacion llega a ser mayor que en el modo cntico y el modo discontinuo, causando una perdida de conmutacion grande en el elemento de conmutacion 5 y el elemento de proteccion de corriente inversa 6. Cuando se opera en el modo cntico, la tasa de rizado de corriente llega a ser menor que en el modo discontinuo, permitiendo la generacion de componentes de alta frecuencia de la corriente de entrada a ser suprimidos. Por otra parte, la frecuencia de conmutacion llega a ser mayor que en el modo discontinuo, causando una perdida de conmutacion grande en el elemento de conmutacion 5 y el elemento de proteccion de corriente inversa 6.

Cuando se opera en el modo discontinuo, dado que el rizado de corriente en la corriente de entrada es mayor comparado con el modo continuo y el modo cntico, el efecto de supresion de los componentes armonicos de la corriente de entrada es pequeno. Por otra parte, la frecuencia de conmutacion llega a ser menor que en el modo cntico y el modo discontinuo, causando una perdida de conmutacion pequena en el elemento de conmutacion 5 y el elemento de proteccion de corriente inversa 6.

De esta manera, los medios de control de conmutacion 7 en la Realizacion 2 conmutan el modo de la corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b en cualquiera del modo continuo, el modo cntico y el modo discontinuo en base a una condicion predeterminada.

Se explicara la condicion predeterminada para conmutar el modo de corriente y ejemplos concretos.

En primer lugar, como la condicion predeterminada para conmutar el modo de corriente, se explicara una operacion basada en la corriente de entrada.

La Fig. 5 es un diagrama de configuracion del circuito convertidor segun la Realizacion 2 de la presente invencion.

En la Fig. 5, el circuito convertidor ademas incluye medios de deteccion de corriente 20 que detectan la corriente de entrada introducida a los convertidores elevadores 3a y 3b en adicion a la configuracion de la Realizacion 1 anterior. La otra configuracion es la misma que la de la Realizacion 1 y se daran los mismos signos para la misma configuracion.

El valor de inductancia L del reactor elevador 4 emplea el valor definido por la Formula 1 anterior cuando la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 esta en el modo cntico. El modo cntico se conmuta al modo discontinuo a ser mencionado mas tarde. Por lo tanto, es necesario definir el valor L en el modo cntico en el que el rizado de corriente es menor.

En base a la configuracion anterior, los medios de control de configuracion 7 conmutan el modo de la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 en base a la magnitud (nivel) de la corriente de entrada detectada por los medios de deteccion de corriente 20.

Los medios de control de conmutacion 7 se fijan con el 30% del valor de pico de la corriente de entrada que es un umbral, por ejemplo. Cuando la magnitud (nivel) de la corriente de entrada detectada es mayor o igual que el umbral, la conmutacion del elemento de conmutacion 5 se controla de manera que la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 llega a estar en el modo cntico. Por otra parte, cuando la magnitud (nivel) de la corriente de entrada detectada es menor que el umbral, la conmutacion del elemento de conmutacion 5 se controla de manera que la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 llega a estar en el modo discontinuo.

La Fig. 6 es un diagrama que ilustra la forma de onda de corriente del circuito convertidor. La Fig. 7 es un diagrama que ilustra la operacion de conmutacion del modo de corriente segun la Realizacion 2 de la presente invencion. En las Fig. 6 y 7, la forma de onda de corriente y la forma de onda de conmutacion del reactor elevador 4a mostrado en la Fig. 4 se expresan con el eje de tiempo que esta amplificado. Las formas de onda mostradas en las Fig. 6 y 7 se muestran tfpicamente para expresar la operacion de conmutacion, que no son las formas de onda medidas realmente. La frecuencia de conmutacion del elemento de conmutacion 5 es sustancialmente mas corta que la de la fuente de alimentacion comercial 1 (forma de onda de voltaje de entrada).

Como se muestra en la Fig. 6, la corriente en el modo cntico vana en proporcion al voltaje de entrada introducido al convertidor elevador 3a. La frecuencia de conmutacion llega a ser baja en las inmediaciones del pico de la corriente y alta en las inmediaciones del punto de paso por cero.

La Fig. 7 muestra la forma de onda de corriente y la forma de onda de conmutacion cuando el modo de corriente se conmuta en base a la operacion anterior. Como se muestra en la Fig. 7, en las inmediaciones del pico de la corriente, la operacion llega a estar en el modo cntico y en las inmediaciones del punto de paso por cero en el modo discontinuo.

A partir de las operaciones anteriores, en las inmediaciones de la region pico donde la corriente de entrada es grande, la frecuencia de conmutacion llega a ser alta comparada con el modo discontinuo haciendo al modo de corriente estar en el modo cntico, no obstante, una contribucion de la corriente de entrada para la supresion de componentes armonicos es grande en el modo de corriente cntico. Por consiguiente, se puede mantener el efecto de la supresion de los componentes armonicos.

En las inmediaciones del paso por cero donde la corriente de entrada es pequena, cuando se compara con el modo cntico, el efecto de supresion de los componentes armonicos llega a ser menor haciendo a la corriente estar en el modo discontinuo, no obstante, la perdida de conmutacion se puede disminuir reduciendo la frecuencia de conmutacion.

En lo anterior, se dan explicaciones al caso donde el umbral es el 30% de la corriente de entrada, no obstante, la presente invencion no esta limitada al mismo. Por ejemplo, fijando el umbral mayor tal como el 50% de la corriente de entrada, el intervalo del modo discontinuo se puede expandir, permitiendo reducir mucho mas la perdida de conmutacion.

Ademas, fijando el umbral menor tal como el 10% de la corriente de entrada, se puede expandir el intervalo del modo cntico, permitiendo reducir mucho mas los componentes armonicos de la corriente de entrada.

A continuacion, se explicara una operacion basada en la frecuencia de conmutacion como la condicion predeterminada para conmutar el modo de corriente.

Como se muestra en la Fig. 6 anterior, en la operacion del modo cntico, la frecuencia de conmutacion no se puede mantener constante, sino que es baja en las inmediaciones del pico de la corriente de entrada y que es alta en las inmediaciones del paso por cero. De esta manera, los medios de control de conmutacion 7 conmutan el modo de la corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b en base a la frecuencia de conmutacion del elemento de conmutacion 5.

Con los medios de control de conmutacion 7, se fija una frecuencia predeterminada como el umbral por adelantado. En el control de conmutacion del elemento de conmutacion 5, si la frecuencia de conmutacion es menor que el umbral, el modo de la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 se conmuta en el modo cntico. Por otra parte, si la frecuencia de conmutacion es mayor o igual que el umbral, el modo de la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 se conmuta en el modo discontinuo.

A partir de las operaciones anteriores, en las inmediaciones de la region pico donde la frecuencia de conmutacion es baja, la frecuencia de conmutacion llega a ser alta comparada con el modo discontinuo haciendo al modo de corriente estar en el modo cntico, no obstante, la contribucion de la corriente de entrada a la supresion de componentes armonicos es grande en el modo cntico. Por consiguiente, se puede mantener el efecto de supresion de componentes armonicos.

En las inmediaciones del paso por cero donde la frecuencia de conmutacion es alta, cuando se compara con el modo cntico, el efecto de supresion de los componentes armonicos llega a ser menor, no obstante, la perdida de conmutacion se puede disminuir reduciendo la frecuencia de conmutacion.

Si el umbral de la frecuencia de conmutacion fijada en los medios de control de conmutacion 7 se hace para conformar a la especificacion del elemento de conmutacion 5, el elemento de conmutacion 5 se puede proteger de avena y usar en un entorno mas adecuado.

A continuacion, se explicara una operacion basada en el voltaje de salida como la condicion predeterminada para conmutar el modo de corriente.

En la operacion del modo cntico, cuanto mayor sea la carga, menor es la frecuencia de conmutacion para el voltaje de salida. Por ello, los medios de control de conmutacion 7 conmutan el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 en base al voltaje de salida.

La Fig. 8 es un diagrama de configuracion de un convertidor segun la Realizacion 2 de la presente invencion.

En la Fig. 8, el circuito convertidor se dota ademas con medios de deteccion de potencia de salida 30 que detectan la potencia de salida de los convertidores elevadores 3a y 3b en adicion a la configuracion de la Realizacion 1. Las otras configuraciones son las mismas que las de la Realizacion 1. Los mismos signos se daran a las mismas configuraciones.

Como en la Fig. 5, la inductancia L del reactor elevador 4 emplea el valor definido por la formula 1 anterior cuando la corriente que fluye a traves del mismo se hace estar en el modo cntico.

Con la configuracion anterior, los medios de control de conmutacion 7 conmutan el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 en base al voltaje de salida detectado por los medios de deteccion de potencia de salida 30.

Una potencia de salida predeterminada se fija en los medios de control de conmutacion 7 como el umbral. Cuando la potencia de salida detectada es mayor o igual que el umbral, el elemento de conmutacion 5 se controla de manera que el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 llega a estar en el modo cntico. Cuando la potencia de salida detectada es menor que el umbral, el elemento de conmutacion 5 se controla de manera que el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 llega a estar en el modo discontinuo.

A partir de las operaciones anteriores, en el caso de carga alta, la frecuencia de conmutacion es alta comparada con el modo discontinuo haciendo al modo de corriente estar en el modo cntico, no obstante, una contribucion de la corriente de entrada a la supresion de componentes armonicos es grande en el modo de corriente cntico. Por consiguiente, se puede mantener el efecto de supresion de los componentes de alta frecuencia.

En el caso de carga baja, cuando se compara con el modo cntico, el efecto de supresion de los componentes armonicos llega a ser menor haciendo al modo de corriente estar en el modo desconectado, no obstante, la perdida de conmutacion se puede disminuir reduciendo la frecuencia de conmutacion.

Cuando se proporciona un umbral con la corriente de entrada antes mencionada y la frecuencia de conmutacion y el modo de corriente se conmuta en base al voltaje de salida como el anterior, dado que la conmutacion del modo de corriente es menos frecuente que el caso donde el modo de corriente se conmuta frecuentemente dentro de un periodo de tiempo de la fuente de potencia, un programa mas simple puede realizar el control.

A continuacion, se daran descripciones para operaciones en base a la eficiencia del circuito segun condiciones predeterminadas para conmutar el modo de corriente.

En el area de carga baja, la eficiencia del circuito mejora con el aumento en el voltaje de salida. No obstante, en el area de carga alta, la eficiencia de circuito algunas veces disminuye. Por ello, los medios de control de conmutacion 7 conmutan el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 en base a la eficiencia del circuito.

El circuito convertidor incluye los medios de deteccion de corriente 20 mostrados en Fig. 5 antes mencionada y los medios de deteccion de potencia de salida 30 mostrados en la Fig. 8 antes mencionada. Las otras configuraciones son las mismas que las de la Realizacion 1.

En base a la configuracion antes mencionada, con los medios de control de conmutacion 7, la eficiencia del circuito predeterminada se fija como el umbral.

Los medios de control de conmutacion 7 obtienen la eficiencia del circuito en base a la corriente de entrada y la potencia de salida detectadas. Entonces, si la eficiencia del circuito obtenida es menor que el umbral, cuando el modo de la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 es el modo cntico, se conmuta al modo discontinuo. Cuando es el modo continuo, se conmuta al modo cntico o al modo discontinuo.

A traves de las operaciones antes mencionadas, cuando se disminuye la eficiencia del circuito, la frecuencia de conmutacion se reduce para disminuir la perdida de conmutacion y se puede mejorar la eficiencia del circuito.

A continuacion, como la condicion predeterminada para conmutar el modo de corriente, se explicaran operaciones en base al voltaje de salida, el comando de voltaje de salida o los valores cambiados del comando de voltaje de salida.

Cuando el comando de voltaje de salida se cambia frente al convertidor elevador 3, se cambia el rizado de la corriente de entrada. Por lo tanto, los medios de control de conmutacion 7 conmutan el modo de la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 en base al voltaje de salida, el comando de voltaje de salida o los valores cambiados del comando de voltaje de salida.

En los medios de control de conmutacion 7, se introduce una informacion sobre el comando de voltaje de salida que especifica el voltaje de salida del convertidor elevador 3. Entonces, los medios de control de conmutacion 7 controlan el elemento de conmutacion 5 segun el comando de voltaje de salida introducido para especificar el voltaje de salida del convertidor elevador 3.

En los medios de control de conmutacion 7, se prefija un valor o un intervalo predeterminado como un umbral, con el cual el rizado de corriente llega a ser grande frente al voltaje de salida, el comando de voltaje de salida o los valores cambiados del voltaje de salida. Las otras configuraciones son las mismas que las de la Realizacion 1.

Para el valor de inductancia L del reactor elevador 4, se emplea un valor definido por la formula 1 anterior cuando la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 esta en el modo continuo. El objetivo es hacerlo operar en el modo continuo en el que el rizado de corriente es menor.

En base a la configuracion mencionada anteriormente, los medios de control de conmutacion 7 conmutan el modo de la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 en el modo continuo cuando el voltaje de salida, el comando de voltaje de salida o el valor cambiado del comando de voltaje de salida es el valor predeterminado o esta en la region donde el rizado de corriente llega a ser grande.

A traves de las operaciones mencionadas anteriormente, cuando se cambia el comando de voltaje de salida y el rizado de corriente llega a ser grande, la corriente se puede conmutar al modo continuo donde el rizado de corriente es menor para ser capaz de suprimir los componentes armonicos.

Realizacion 3

En la Realizaciones 1 o 2 antes mencionadas, se dan descripciones para el caso donde el convertidor elevador tiene dos sistemas. En la Realizacion 3, se empleara el convertidor de tres o mas sistemas.

La Fig. 9 es un diagrama de configuracion del circuito convertidor segun la Realizacion 3 de la presente invencion. Como se muestra en la Fig. 9, el circuito convertidor en la Realizacion 3 incluye el convertidor elevador 3c conectado con los convertidores elevadores 3a y 3b en paralelo en adicion a la configuracion de la Realizacion 1.

El convertidor elevador 3c se constituye por el reactor elevador 4c, que es el reactor de la presente invencion y tal como un IGBT, un elemento de conmutacion 5c, que es un elemento de conmutacion de la presente invencion, tal como un diodo de recuperacion rapida y un elemento de proteccion de corriente inversa 6c, que es un elemento de proteccion de corriente inversa de la presente invencion. Las otras configuraciones son las mismas que las de la Realizacion 1. Los mismos signos se daran a las mismas configuraciones.

Tal configuracion permite a la corriente de entrada, que es una adicion de corrientes que fluyen a traves de cada reactor elevador 4, tener un rizado de corriente mucho menor para mejorar aun mas el efecto de supresion de corriente de armonicos.

La corriente que fluye a traves del reactor elevador 4, el elemento de conmutacion 5, el elemento de proteccion de corriente inversa 6 de cada convertidor elevador 3 llega a ser ademas menor y se pueden seleccionar elementos que tienen una capacidad mas pequena.

La Fig. 9 muestra un caso donde el convertidor elevador 3 tiene tres sistemas, no obstante, la presente invencion no esta limitado al mismo. El convertidor elevador 3 se puede conectar para un numero arbitrario (N) que es tres sistemas o mas en paralelo.

Como se explico en la Realizacion 1 anterior, la corriente de entrada es la adicion de corrientes que fluyen a traves de cada reactor elevador 4. Por ejemplo, cuando N sistemas del convertidor elevador estan conectados en paralelo, el rizado de corriente de la corriente de entrada llega a ser mmimo a 360/N grados. Por ello, la frecuencia de rizado de corriente de la corriente de entrada llega a ser N veces de la frecuencia de conmutacion.

Entonces, el rizado de corriente de la corriente de entrada puede causar ruidos a las frecuencias que son N veces la frecuencia de conmutacion. Por ello, controlando la diferencia de fase de la corriente que fluye a traves de cada reactor elevador que se hace cambiar solamente varias veces en las inmediaciones de 360/N, se pueden reducir componentes de N veces la frecuencia de conmutacion y se pueden suprimir ruidos.

El cambio de la diferencia de fase se puede cambiar a aleatorio por una seccion de calculo de diferencia de la diferencia de fase y similar dentro de un area predeterminada como la Realizacion 1 anterior.

Cuanto mayor sea el numero del sistema del convertidor elevador 3, menor es el rizado de corriente de la corriente de entrada. Por consiguiente, se puede mejorar el efecto de supresion de componentes armonicos de la corriente de entrada. Un filtro de ruido se puede hacer pequeno.

La corriente que fluye a traves del reactor elevador 4, el elemento de conmutacion 5, el elemento de proteccion de corriente inversa 6 se puede hacer menor y se pueden seleccionar elementos que tienen una capacidad mucho menor.

El modo de la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 se puede conmutar a cualquiera del modo continuo, el modo cntico o el modo discontinuo en base a un compromiso entre el numero (N) del sistema del convertidor elevador 3 y el modo de corriente. Por ejemplo, son posibles una variedad de configuraciones tales como una configuracion operable bajo el modo continuo cuando se centra en el efecto de supresion de los componentes armonicos, la configuracion operable bajo el modo cntico cuando se centra en un tipo pequeno y de peso ligero, una configuracion operable bajo el modo discontinuo cuando se centra en una perdida baja.

Realizacion 4

La Fig. 10 es un diagrama de configuracion del circuito convertidor segun la Realizacion 4 de la presente invencion. En la Fig. 10, el rectificador 2 que rectifica el voltaje AC de la fuente de alimentacion comercial 1 se configura para conectar en puente cuatro diodos de rectificacion 2a a 2d. A la salida del rectificador 2, el convertidor elevador 3a y el convertidor elevador 3b estan conectados en paralelo.

El convertidor elevador 3a esta compuesto del reactor elevador 4a, el elemento de conmutacion 5a tal como un IGBT, el elemento de proteccion de corriente inversa 6a tal como un diodo de recuperacion rapida.

El convertidor elevador 3b tambien esta compuesto del reactor elevador 4b, el elemento de conmutacion 5b tal como un IGBT, el elemento de proteccion de corriente inversa 6bvtal como un diodo de recuperacion rapida.

Los elementos de conmutacion 5a y 5b se controlan por los medios de control de conmutacion 7 para potenciar la salida del rectificador 2. La inductancia L de los reactores elevadores 4a y 4b emplea los valores definidos por la formula 1 anterior cuando la corriente que fluye a traves de los mismos se hace estar en el modo cntico o el modo discontinuo como la Realizacion 1 antes mencionada.

Los elementos de conmutacion 5a y los elementos de conmutacion 5b se dotan con un FWD conectado en inversoparalelo, respectivamente. El diodo protege que el elemento de conmutacion 5 se avene causado por un aumento generado cuando se apaga el elemento de conmutacion 5.

En la presente realizacion, el convertidor elevador 3 no esta limitado, pero cualquier convertidor de conmutacion se puede aplicar tal como un convertidor elevador, un convertidor reductor, un convertidor elevador/reductor.

La salida del convertidor elevador 3a y el convertidor elevador 3b se filtra por el condensador de filtrado 8. A la salida de los convertidores elevadores 3a y 3b, se conecta una carga (no mostrada) y se aplica la salida de los convertidores elevadores filtrados 3a y 3b.

Al lado de salida del convertidor elevador 3a, los medios de apertura y cierre 9a se proporcionan compuestos de un elemento de conmutacion que abre y cierra la salida del convertidor elevador 3a. Al lado de salida del convertidor elevador 3b, los medios de apertura y cierre 9b se proporcionan compuestos de un elemento de conmutacion que abre y cierra la salida del convertidor elevador 3b. Los medios de control de apertura y cierre 40 se proporcionan que controlan la apertura y cierre de los medios de apertura y cierre 9a y 9b.

Se daran descripciones al comportamiento y operacion del circuito convertidor configurado anteriormente como sigue.

Si ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b estan en estado encendido, la configuracion de circuito es la misma que la de la Realizacion 1 anterior. El voltaje AC de la fuente de alimentacion comercial 1 se rectifica por el rectificador 2 como la Realizacion 1 anterior. La salida del rectificador 2 se ramifica en dos caminos de corriente por los convertidores elevadores 3a y 3b conectados en paralelo. La corriente ramificada fluye en los reactores elevadores 4a y 4b, la conmutacion de los elementos de conmutacion 5a y 5b que se controla por los medios de control de conmutacion 7 y la salida del rectificador 2 que se potencia. Los medios de control de conmutacion 7 controlan la conmutacion de los elementos de conmutacion 5a y 5b para controlar el modo de corriente y la diferencia de fase de la corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b. La operacion de conmutacion es la misma que la de la Realizacion 1 anterior.

Cuando ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b estan en estado encendido, se puede obtener el mismo efecto que la Realizacion 1 anterior.

A continuacion, se daran descripciones para una operacion de conmutacion de condiciones de uso de los convertidores elevadores 3a y 3b por los medios de apertura y cierre 9a y 9b.

Como se muestra en la Fig. 10, el circuito convertidor de la presente realizacion se dota con los medios de apertura y cierre 9a y 9b controlados por los medios de control de apertura y cierre 40.

Los medios de control de apertura y cierre 40 abren y cierran al menos cualquiera de los medios de apertura y cierre 9a o 9b en base a una condicion predeterminada para operar ambos o cualquiera de los convertidores elevadores 3a y 3b. Es decir, cuando los medios de apertura y cierre 9a se ponen encendidos y los medios de apertura y cierre 9b se ponen apagados, el convertidor elevador 3a se puede hacer que este en un estado de uso y el convertidor elevador 3b se puede hacer que este en un estado de parada. Alternativamente, cuando los medios de apertura y cierre 9a se ponen apagados y los medios de apertura y cierre 9b se ponen encendidos, el convertidor elevador 3a se puede poner para estar en el estado de parada y el convertidor elevador 3b se puede poner para estar en el estado de uso.

La conmutacion de las condiciones de uso de los convertidores elevadores 3a y 3b por los medios de apertura y cierre 9a y 9b (en lo sucesivo, simplemente denominadas “condiciones de uso”) se realiza proporcionando un valor umbral con el nivel de corriente de entrada, la frecuencia de conmutacion, la eficiencia del circuito, la potencia de salida y asf sucesivamente. Se daran descripciones para la condicion predeterminada para conmutar las condiciones de uso y ejemplos concretos de las mismas como sigue.

En primer lugar, como la condicion predeterminada para conmutar las condiciones de uso, se explicara la operacion en base a la corriente de entrada.

En adicion a la configuracion de la Fig. 10 antes mencionada, los medios de deteccion de corriente 20 se proporcionan que detectan la corriente de entrada introducida a los convertidores elevadores 3a y 3b como la Realizacion 2 antes mencionada (Fig. 5).

Los medios de control de apertura y cierre 40 encienden-apagan los medios de apertura y cierre 9a y 9b en base a la magnitud (nivel) de la corriente de entrada detectada por los medios de deteccion de corriente 20.

Los medios de control de apertura y cierre 40 se fijan con el 30% del valor de pico de la corriente de entrada que es el umbral, por ejemplo. Cuando la magnitud (nivel) de la corriente de entrada detectada es mayor o igual que el umbral, ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b se hace que esten encendidos y ambos convertidores elevadores 3a y 3b se hace que esten en el estado de uso.

Por otra parte, cuando la magnitud (nivel) de la corriente de entrada detectada es menor que el umbral, cualquiera de los medios de apertura y cierre 9a o 9b se hace que este encendido y el otro apagado y cualquiera de los convertidores elevadores 3a o 3b se hace que esten en el estado de uso.

A traves de las operaciones antes mencionadas, en las inmediaciones del pico que tiene una corriente de entrada grande, dado que la corriente de entrada se divide en la ruta del convertidor elevador 3a y la ruta de 3b haciendo a ambos de ellos estar en una condicion de uso, se puede suprimir la corriente que fluye a traves de los componentes de cada convertidor elevador 3.

En las inmediaciones del paso por cero que tiene una corriente de entrada pequena, haciendo a cualquiera de los convertidores elevadores 3a o 3b estar en la condicion de uso, no ocurre ninguna perdida de operacion en el convertidor elevador 3 bajo el estado de parada, permitiendo reducir la perdida del circuito.

A continuacion, se daran descripciones para operaciones basadas en la frecuencia de conmutacion como la condicion predeterminada para conmutar las condiciones de uso.

Como se muestra en la Realizacion 2 (Fig. 6), la frecuencia de conmutacion no se puede hacer que sea constante durante la operacion en el modo cntico. Mientras que la frecuencia de conmutacion es baja en las inmediaciones del pico de la corriente de entrada, es alta en las inmediaciones del paso por cero. Por ello, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden-apagan los medios de apertura y cierre 9a y 9b en base a la frecuencia de conmutacion del elemento de conmutacion 5.

En los medios de control de apertura y cierre 40, se fija una frecuencia predeterminada como un umbral. En los medios de control de apertura y cierre 40, se introduce informacion sobre la frecuencia de conmutacion desde los medios de control de conmutacion 7. Si la frecuencia de conmutacion es menor que el umbral, ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b llegan a estar encendidos y ambos convertidores elevadores se hace que esten en el estado de uso.

Por otra parte, si la frecuencia de conmutacion es mayor o igual que el umbral, cualquiera de los medios de apertura y cierre 9a o 9b llega a estar encendido y el otro apagado y cualquiera de los convertidores elevadores 3a o 3b llega a estar en el estado de uso.

A traves de las operaciones antes mencionadas, en la region que tiene una frecuencia de conmutacion baja, dado que la corriente de entrada se divide en la ruta del convertidor elevador 3a y la ruta de 3b haciendo a ambos de ellos estar en un estado de uso, se puede suprimir la corriente que fluye a traves de los componentes de cada convertidor elevador 3.

En la region donde la frecuencia de conmutacion es alta, haciendo a cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b estar en un estado de uso, no ocurre ninguna perdida de operacion en el convertidor elevador 3 bajo el estado de parada, permitiendo reducir la perdida del circuito.

Si el umbral de la frecuencia de conmutacion fijada en los medios de control de apertura y cierre 40 se fija segun la especificacion del elemento de conmutacion 5, por ejemplo, el elemento de conmutacion 5 se puede proteger de avenas y usar bajo un entorno mas favorable.

A continuacion, se daran descripciones para operaciones basadas en el voltaje de salida como la condicion predeterminada para conmutar las condiciones de uso.

Durante la operacion en el modo cntico, con respecto a la potencia de salida, cuanto mayor sea la carga, menor es la frecuencia de conmutacion. Por lo tanto, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden-apagan los medios de apertura y cierre 9a y 9b en base a la potencia de salida.

En adicion a la configuracion antes mencionada de la Fig. 10, como la Realizacion 2 (Fig. 8) anterior, se proporcionan los medios de deteccion de potencia de salida 30 que detectan la potencia de salida de los convertidores elevadores 3a y 3b.

Los medios de control de apertura y cierre 40 encienden-apagan los medios de apertura y cierre 9a y 9b en base a la potencia de salida detectada por los medios de deteccion de potencia de salida 30.

Con los medios de control de apertura y cierre 40, se fija una potencia de salida predeterminada como un umbral por adelantado. Cuando la potencia de salida detectada es mayor o igual que el umbral, ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b se encienden y ambos convertidores elevadores 3a y 3b se hacen que esten en el estado de uso. Por otra parte, cuando la potencia de salida detectada es menor que el umbral, cualquiera de los medios de apertura y cierre 9a o 9b se enciende y el otro se apaga y cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b se hace estar en el estado de uso.

A traves de las operaciones antes mencionadas, en el caso de la carga alta, dado que la corriente de entrada se divide en la ruta del convertidor elevador 3a y la ruta de 3b haciendo a ambas de ellas estar en el estado de uso, se puede suprimir la corriente que fluye a traves de los componentes de cada convertidor elevador 3.

En el caso de la carga baja, haciendo a cualquier convertidor elevador 3a o 3b estar en el estado de uso, no ocurre ninguna perdida de operacion en el convertidor elevador 3 bajo el estado de parada, permitiendo reducir la perdida del circuito.

Mientras que el modo de corriente se conmuta frecuentemente dentro de un ciclo de fuente de potencia en el caso donde se proporciona un umbral para la corriente de entrada antes mencionada y la frecuencia de conmutacion, la frecuencia de conmutacion de encendido-apagado es baja para los medios de apertura y cierre 9a y 9b cuando el modo de corriente se conmuta en base a la potencia de salida como el anterior, permitiendo realizar un control con un programa mas simple.

A continuacion, se daran descripciones para operaciones basadas en la eficiencia del circuito como la condicion predeterminada para conmutar la condicion de uso.

En el area de carga baja, la eficiencia del circuito aumenta segun aumenta la potencia de salida, no obstante, en el area de carga alta, la eficiencia del circuito algunas veces disminuye. Por lo tanto, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden-apagan los medios de apertura y cierre 9a y 9b en base a la eficiencia del circuito.

En adicion a la configuracion antes mencionada de la Fig. 10, se proporcionan los medios de deteccion de corriente 20 y los medios de deteccion de potencia de salida 30. Con los medios de control de apertura y cierre 40, se fija un valor de eficiencia del circuito predeterminado como un umbral por adelantado.

Los medios de control de apertura y cierre 40 obtienen la eficiencia del circuito en base a la corriente de entrada y la potencia de salida detectadas. Cuando el valor de eficiencia del circuito obtenido es menor que el umbral, cualquiera de los medios de apertura y cierre 9a o 9b se enciende, el otro se apaga y cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b se hace estar en el estado de uso. Por otra parte, cuando el valor de eficiencia del circuito es mayor o igual que el umbral, ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b se encienden y ambos convertidores elevadores 3a y 3b se hacen estar en el estado de uso.

A traves de las operaciones antes mencionadas, haciendo a cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b estar en el estado de uso cuando se disminuye la eficiencia del circuito, no ocurre ninguna operacion en el convertidor elevador 3 bajo el estado de parada, permitiendo mejorar la eficiencia del circuito.

A continuacion, como la condicion predeterminada para conmutar la condicion de uso, se explicaran operaciones basadas en el voltaje de salida, el comando de voltaje de salida o los valores cambiados del comando de voltaje de salida.

Cuando se cambia el comando de voltaje de salida frente al convertidor elevador 3, el rizado de corriente de la corriente de entrada tambien cambia. Por ello, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden-apagan los medios de apertura y cierre 9a y 9b en base al voltaje de salida, el comando de voltaje de salida o el valor cambiado del comando de voltaje de salida.

Para los medios de conmutacion 7, se introduce el comando de voltaje de salida que fija el voltaje de salida del convertidor elevador 3. Los medios de control de conmutacion 7 controlan el elemento de conmutacion 5 segun el comando de voltaje de salida para fijar el voltaje de salida del convertidor elevador 3.

Para los medios de control de apertura y cierre 40, se introduce informacion sobre el comando de voltaje de salida. Para los medios de control de apertura y cierre 40, el valor o intervalo predeterminado se fija por adelantado como el umbral, para el cual el rizado de corriente llega a ser grande frente al voltaje de salida, el comando de voltaje de salida o los valores cambiados del comando de voltaje de salida.

Los medios de control de apertura y cierre 40 encienden ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b y hacen a ambos convertidores elevadores 3a y 3b estar en el estado de uso cuando el voltaje de salida, el comando de voltaje de salida o el valor cambiado del comando de voltaje de salida es el valor predeterminado o esta en el area.

A traves de las operaciones antes mencionadas, haciendo a ambos convertidores elevadores 3a y 3b estar en el estado de uso, el rizado de corriente de la corriente de entrada se puede hacer pequeno y se pueden suprimir los componentes armonicos cuando cambia el comando de voltaje de salida y aumenta el rizado de corriente.

A continuacion, se daran descripciones para operaciones de conmutacion en un periodo arbitrario como la condicion predeterminada para conmutar la condicion de uso.

Si se mantiene la condicion de uso para ambos o cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b, la temperatura aumenta cada elemento que constituye el convertidor elevador 3. Por ello, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden-apagan los medios de apertura y cierre 9a y 9b en un periodo arbitrario para conmutar el estado de uso y el estado de parada de los convertidores elevadores 3a y 3b en un periodo arbitrario.

A traves de tales operaciones, se puede suprimir el aumento de temperatura en el reactor elevador 4, el elemento de conmutacion 5 y el elemento de proteccion de corriente inversa 6 que constituyen el convertidor elevador 3 y se puede operar mas eficientemente el circuito convertidor.

Suprimiendo el aumento de temperatura en cada elemento, se puede proteger la avena de elementos debido al exceso de temperatura de operacion y llega a ser posible un uso a largo plazo.

En la Realizacion 4, ajustando la diferencia de fase de la corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b para ser 180 grados o un valor aleatorio centrado alrededor de 180 grados, se pueden suprimir armonicos de la corriente de entrada y vibraciones de ruido causadas por el rizado de corriente.

En la Realizacion 4, se explica el caso donde el convertidor elevador 3 tiene dos sistemas. No obstante, la presente invencion no esta limitada al mismo, sino que se puede conectar en paralelo una pluralidad de sistemas para el convertidor elevador 3 como se muestra en la Fig. 11, por ejemplo. A traves de tal configuracion, se puede obtener el mismo efecto que la Realizacion 3.

Realizacion 5

En la Realizacion 2 anterior, el modo de corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4 se conmuta en base a la condicion predeterminada. En la Realizacion 4, la condicion de uso de los convertidores elevadores 3a y 3b se conmuta en base a la condicion predeterminada. En la Realizacion 5, la conmutacion de la condicion de uso de los convertidores elevadores 3a y 3b y la conmutacion del modo de corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4 se realizan simultaneamente en base a la condicion predeterminada.

Se daran descripciones para la condicion predeterminada para conmutar la condicion de uso y el modo de corriente y ejemplos concretos de los mismos como sigue. La configuracion del circuito convertidor en la Realizacion 5 es la misma que la de la Realizacion 4.

En primer lugar, como la condicion predeterminada para conmutar la condicion de uso y el modo de corriente, se explicaran operaciones basadas en la corriente de entrada.

Como la Realizacion 4 anterior, cuando la magnitud (nivel) de la corriente de entrada detectada por los medios de deteccion de corriente 20 es mayor o igual que el umbral, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b y hace a ambos convertidores elevadores 3a y 3b estar en el estado de uso. Los medios de control de conmutacion 7 controlan la conmutacion del elemento de conmutacion 5 de manera que el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 se hace estar en el modo cntico o el modo discontinuo.

Cuando la magnitud (nivel) de la corriente de entrada detectada es menor que el umbral, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden cualquiera de los medios de apertura y cierre 9a o 9b y apagan los otros para hacer a cualquier convertidor elevador 3a o 3b estar en el modo de uso. Los medios de control de conmutacion 7 controlan la conmutacion del elemento de conmutacion 5 de manera que el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 se hace estar en el modo continuo.

A traves de tales operaciones, en el area cerca del pico donde la corriente de entrada es grande, haciendo a ambos convertidores elevadores 3a y 3b estar en el estado de uso y haciendo al modo de corriente estar en el modo cntico o el modo discontinuo, no solamente se puede suprimir la corriente que fluye a traves de los componentes de cada convertidor elevador 3, sino tambien se puede hacer grande el rizado de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 y se puede reducir la perdida de conmutacion debido a la disminucion de la frecuencia de conmutacion. En el area cerca del paso por cero donde la corriente de entrada es pequena, haciendo a cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b estar en el estado de uso y a la corriente estar en el modo continuo, no ocurre ninguna perdida de operacion en el convertidor elevador 3 bajo el estado de parada, permitiendo a la perdida del circuito ser reducida y al mismo tiempo, el rizado de la corriente de entrada se hace pequeno, permitiendo a los componentes armonicos ser suprimidos.

A continuacion, se daran descripciones para operaciones basadas en la frecuencia de conmutacion como la condicion predeterminada para conmutar la condicion de uso y el modo de corriente.

Como en la Realizacion 4 anterior, cuando la frecuencia de conmutacion es menor que el umbral, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b y hacen a ambos convertidores elevadores 3a y 3b estar en el estado de uso. Los medios de control de conmutacion 7 controlan la conmutacion del elemento de conmutacion 5 de manera que el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 este en el modo cntico o el modo discontinuo.

Cuando la frecuencia de conmutacion es mayor o igual que el umbral, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden cualquiera de los medios de apertura y cierre 9a o 9b y apagan los otros y hacen a cualquier convertidor elevador 3a o 3b estar en el estado de uso. Los medios de control de conmutacion 7 controlan la conmutacion del elemento de conmutacion 5 de manera que la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 este en el modo continuo.

A traves de tales operaciones, en el area donde la frecuencia de conmutacion es baja, haciendo a ambos convertidores elevadores 3a y 3b estar en el estado de uso y haciendo al modo de corriente estar en el modo cntico o el modo discontinuo, se puede suprimir la corriente que fluye a traves de los componentes de cada convertidor elevador 3 y al mismo tiempo, se puede hacer grande el rizado de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4, permitiendo a la perdida de conmutacion ser reducida debido a la disminucion en la frecuencia de conmutacion. En el area donde la frecuencia de conmutacion es alta, haciendo a cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b estar en el estado de uso y haciendo a la corriente estar en el modo continuo, no ocurre ninguna perdida de operacion en el convertidor elevador 3 bajo el estado de parada, la perdida del circuito que se reduce, el rizado de la corriente de entrada que se hace pequeno, permitiendo que los componentes armonicos sean suprimidos.

A continuacion, se daran descripciones para operaciones basadas en el voltaje de salida como la condicion predeterminada para conmutar la condicion de uso y el modo de corriente.

Como en la Realizacion 4 anterior, cuando la magnitud de la potencia de salida detectada por los medios de deteccion de potencia de salida 30 es mayor o igual que el umbral, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b y hacen a ambos convertidores elevadores 3a y 3b estar en el estado de uso. Los medios de control de conmutacion 7 controlan la conmutacion del elemento de conmutacion 5 de manera que el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 este en el modo cntico o el modo discontinuo.

Cuando la magnitud de la potencia de salida detectada es menor que el umbral, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden cualquiera de los medios de apertura y cierre 9a o 9b y apagan los otros y hacen a cualquier convertidor elevador 3a o 3b estar en el estado de uso. Los medios de control de conmutacion 7 controlan la conmutacion del elemento de conmutacion 5 de manera que el modo de corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 este en el modo cntico o el modo discontinuo.

A traves de tales operaciones, en el caso de carga alta, haciendo a ambos convertidores elevadores 3a y 3b estar en el estado de uso, se puede suprimir la corriente que fluye a traves de los componentes de cada convertidor elevador 3 y haciendo a la corriente estar en el modo cntico o el modo discontinuo, se puede reducir la perdida de conmutacion debido a la disminucion de la frecuencia de conmutacion.

En caso de carga baja, haciendo a cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b estar en el estado de uso y haciendo a la corriente estar en el modo continuo, no ocurre ninguna perdida de operacion en el convertidor elevador 3 bajo el estado de parada, la perdida del circuito que se reduce, el rizado de la corriente de entrada que se hace pequeno, permitiendo que los componentes armonicos sean suprimidos.

A continuacion, se daran descripciones para operaciones en base a la eficiencia del circuito como la condicion predeterminada para conmutar la condicion de uso y el modo de corriente.

Como en la Realizacion 4 anterior, cuando la eficiencia del circuito es menor que el umbral, los medios de control de apertura y cierre 40 encienden cualquiera de los medios de apertura y cierre 9a o 9b y apagan los otros y hacen a cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b estar en el estado de uso. Los medios de control de conmutacion 7 conmutan la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 al modo discontinuo cuando esta en el modo cntico y viceversa.

A traves de tales operaciones, en el caso donde la eficiencia del circuito disminuye, haciendo a cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b estar en el estado de uso, no ocurre ninguna perdida de operacion en el convertidor elevador 3 bajo el estado de parada y se puede mejorar la eficiencia del circuito. Cuando disminuye la eficiencia del circuito, la eficiencia del circuito se puede mejorar reduciendo la frecuencia de conmutacion para disminuir la perdida de conmutacion.

A continuacion, se daran descripciones a operaciones en base al voltaje de salida, el comando de voltaje de salida o los valores cambiados del comando de voltaje de salida como la condicion predeterminada para conmutar la condicion de uso y el modo de corriente.

Como en la Realizacion 4 anterior, para los medios de control de conmutacion 7, se introduce el comando de voltaje de salida que fija el voltaje de salida del convertidor elevador 3. En base al comando de voltaje de salida, los medios de control de conmutacion 7 controlan el elemento de conmutacion 5 para fijar el voltaje de salida del convertidor elevador 3.

Cuando el voltaje de salida, el comando de voltaje de salida o los valores cambiados del comando de voltaje de salida son el valor o intervalo predeterminado donde el rizado de corriente llega a ser grande, los medios de control de apertura y cierre 40 hacen a ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b estar encendidos y hacen a ambos convertidores elevadores 3a y 3b estar en el estado de uso. Los medios de control de conmutacion 7 controlan la conmutacion del elemento de conmutacion 5 de manera que la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 llegue a estar en el modo continuo.

A traves de tales operaciones, cuando el rizado de corriente aumenta debido al cambio en el comando de voltaje de salida, el rizado de la corriente de entrada se puede hacer que sea pequeno y se pueden suprimir los componentes armonicos haciendo a ambos convertidores elevadores 3a y 3b estar en el estado de uso y hacer al modo de corriente estar en el modo continuo.

En las descripciones anteriores, segun las condiciones predeterminadas tal como el nivel de la corriente de entrada, la frecuencia de conmutacion, la eficiencia del circuito o la potencia de salida, se conmutan la condicion de uso y el modo de corriente. No obstante, el modo de corriente se puede conmutar segun las condiciones de apertura y cierre de los medios de apertura y cierre 9a y 9b.

Es decir, en base a las condiciones de apertura y cierre de los medios de apertura y cierre 9a y 9b, los medios de control de conmutacion 7 se pueden adaptar para conmutar la corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b en cualquiera del modo continuo, el modo cntico y el modo discontinuo.

Por ejemplo, cuando ambos medios de apertura y cierre 9a y 9b estan en el estado encendido y ambos convertidores elevadores 3a y 3b estan en el estado de uso, la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4a y 4b se hace estar en el modo cntico o el modo discontinuo. Por otra parte, cuando cualquiera de los medios de apertura y cierre 9a o 9b esta en el estado encendido y los otros en el estado apagado y cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b esta en el estado de uso, la corriente que fluye a traves del reactor elevador 4 bajo el estado de uso se hace estar en el modo continuo.

A traves de tales operaciones, cuando ambos convertidores elevadores 3a y 3b estan en el estado de uso, haciendo a la corriente estar en el modo crftico o el modo discontinuo, se puede reducir la perdida de conmutacion. Al mismo tiempo, dado que la corriente de entrada llega a ser una adicion de dos caminos de corriente por los convertidores elevadores 3a y 3b y opera bajo el modo continuo, el rizado de la corriente de entrada se puede hacer pequeno para suprimir los componentes armonicos.

Haciendo cualquiera del convertidor elevador 3a o 3b en el estado de uso y haciendo a la corriente estar en el modo continuo, no ocurre ninguna perdida de operacion en el convertidor elevador 3 bajo el estado de parada y se puede reducir la perdida en el circuito. Dado que el convertidor elevador 3 bajo el estado de uso opera en el modo continuo, se puede hacer pequeno el rizado de la corriente de entrada y se pueden suprimir los componentes armonicos. En la Realizacion 5, como en la Realizacion 1 anterior, ajustando la diferencia de fase de la corriente que fluye a traves de los reactores elevadores 4a y 4b para ser 180 grados o un valor aleatorio centrado alrededor del mismo, se pueden suprimir los componentes armonicos de la corriente de entrada y los ruidos o vibraciones causados por el rizado de corriente.

En la Realizacion 5, se dan descripciones al caso donde el convertidor elevador 3 incluye dos sistemas. No obstante, la presente invencion no esta limitada al mismo y se pueden conectar en paralelo una pluralidad de sistemas del convertidor elevador 3 como en la Realizacion 3. A traves de tal configuracion, se puede obtener el mismo efecto que en la Realizacion 3 anterior.

Realizacion 6

En la Realizacion 6, se muestra un ejemplo de configuracion donde un aparato de control de accionamiento de motor se hace que sea una carga objetivo con respecto al circuito convertidor de las Realizaciones 1 a 5 anteriores. La Fig. 12 es un diagrama de configuracion del aparato de control de accionamiento de motor segun la Realizacion 6 de la presente invencion.

En la Fig. 12, el rectificador 2 que rectifica el voltaje AC de la fuente de alimentacion comercial 1 esta constituido por cuatro diodos de rectificacion conectados en puente 2a a 2d. A la salida del rectificador 2, estan conectados en paralelo los convertidores elevadores 3a y 3b.

El convertidor elevador 3a esta constituido por un reactor elevador 4a, un elemento de conmutacion 5a tal como un IGBT y un elemento de proteccion de corriente inversa 6a tal como un diodo de recuperacion rapida. El convertidor elevador 3b esta constituido por el reactor elevador 4b, el elemento de conmutacion 5b tal como el IGBT y el elemento de proteccion de corriente inversa 6b tal como un diodo de recuperacion rapida, tambien.

Mediante los medios de control de conmutacion 7, se controla la conmutacion de los elementos de conmutacion 5a y 5b y se potencia la salida del rectificador 2.

Se proporciona un FRD que esta conectado en inverso-paralelo con los elementos de conmutacion 5a y 5b, respectivamente. El FRD protege al elemento de conmutacion 5 de avenas por el aumento que se genera cuando se apaga el elemento de conmutacion 5.

En la presente realizacion, el convertidor elevador 3 no esta limitado, pero se puede aplicar cualquier convertidor de conmutacion tal como un convertidor elevador, un convertidor reductor, un convertidor elevador/reductor.

La salida de los convertidores elevadores 3a y 3b se filtra por el condensador de filtrado 8. Una carga 10 se conecta con la salida de los convertidores elevadores 3a y 3b y se aplica la salida filtrada de los convertidores elevadores 3a y 3b.

La carga 10 esta constituida por un circuito inversor 11 que convierte la salida de los convertidores elevadores 3a y 3b en voltaje AC y un motor 12 conectado con el circuito inversor 11.

El circuito inversor 11 esta constituido por elementos de conmutacion 11a a 11f conectados en puente. En cada elemento de conmutacion 11a a 11f, se incorpora un diodo de recuperacion rapida en inverso-paralelo. El diodo de recuperacion rapida incorporado funciona para fluir una corriente de marcha libre cuando se apagan los elementos de conmutacion 11a a 11f. El circuito inversor 11 esta sometido a control PWM, por ejemplo, mediante los medios de accionamiento de inversor 50 para convertir el voltaje DC de entrada a voltaje AC que tiene voltajes y frecuencias arbitrarios para accionar el motor 12.

El aparato de control de accionamiento de motor esta constituido por el circuito convertidor, el circuito inversor 11 y los medios de accionamiento de inversor 50.

En la Fig. 12, se dan descripciones para un caso donde la carga 10 compuesta del circuito inversor 11 y el motor 12 se dota con el circuito convertidor de la Realizacion 1. No obstante, la presente invencion no esta limitada al mismo, sino que la carga 10 compuesta del circuito inversor 11 y el motor 12 se puede dotar con cualquier configuracion de las Realizaciones 1 a 5 anteriores.

No hace falta decir que se puede obtener el mismo efecto que las Realizaciones 1 a 5 anteriores operando el motor 12 con tal configuracion.

Realizacion 7

La Fig. 13 es un diagrama de configuracion de un acondicionador de aire segun la Realizacion 7 de la presente invencion.

En la Fig. 13, un acondicionador de aire segun la presente realizacion incluye una unidad de exterior 310 y una unidad de interior 320. La unidad de exterior 310 incluye un compresor refrigerante 311 que esta conectado con un circuito refrigerante, no mostrado y configura un ciclo refrigerante y un ventilador 312 para la unidad exterior que sopla en un intercambiador de calor, no mostrado. El compresor refrigerante 311 y el ventilador 312 para la unidad exterior estan accionados por un motor 12 que esta controlado por el aparato de control de accionamiento de motor segun la Realizacion 6 anterior. No hace falta decir que se puede obtener el mismo efecto que las Realizaciones 1 a 6 anteriores operando el motor 12 con tal configuracion.

Realizacion 8

La Fig. 14 es un diagrama de configuracion de un refrigerador segun la Realizacion 8 de la presente invencion. Como se muestra en la Fig. 14, un refrigerador 400 incluye un compresor refrigerante 401 que configura un ciclo de refrigeracion conectado con un circuito de refrigeracion, no mostrado y un ventilador de circulacion de aire fno 404 que envfa aire fno generado en una enfriadora 403 instalada en el compartimento de enfriamiento 402 al compartimento de refrigeracion, compartimento de congelacion y similares. El compresor refrigerante 401 y el ventilador de circulacion de aire fno 404 se accionan por el motor 12 que se controla por el aparato de control de accionamiento de motor segun la Realizacion 6 anterior. No hace falta decir que se puede obtener el mismo efecto que en las Realizaciones 1 a 6 anteriores operando el motor 12 con tal configuracion.

Realizacion 9

En la Realizacion 9, se muestra un ejemplo de configuracion cuando se hace que una cocina de calentamiento por induccion sea una carga objetivo con respecto al circuito convertidor de las Realizaciones 1 a 5 anteriores.

La Fig. 15 es un diagrama de configuracion de la cocina de calentamiento por induccion segun la Realizacion 9 de la presente invencion.

En la Fig. 15, el rectificador 2 que rectifica el voltaje AC de la fuente de alimentacion comercial 1 esta constituido por cuatro diodos de rectificacion 2a a 2d conectados en puente. A la salida del rectificador 2, estan conectados en paralelo los convertidores elevadores 3a y 3b.

El convertidor elevador 3a esta constituido por un reactor elevador 4a, un elemento de conmutacion 5a tal como un IGBT y un elemento de proteccion de corriente inversa 6a tal como un diodo de recuperacion rapida. El convertidor elevador 3b esta constituido por el reactor elevador 4b, el elemento de conmutacion 5b tal como el IGBT y el elemento de proteccion de corriente inversa 6b tal como el diodo de recuperacion rapida, tambien.

Mediante los medios de control de conmutacion 7, se controla la conmutacion de los elementos de conmutacion 5a y 5b y se potencia la salida del rectificador 2.

Se proporciona un FRD que esta conectado en inverso-paralelo con los elementos de conmutacion 5a y 5b, respectivamente. El FRD protege al elemento de conmutacion 5 de avenas por el aumento que se genera cuando se apaga el elemento de conmutacion 5.

En la presente realizacion, el convertidor elevador 3 no esta limitado, sino que se puede aplicar cualquier convertidor de conmutacion tal como un convertidor elevador, un convertidor reductor, un convertidor elevador/reductor.

La salida de los convertidores elevadores 3a y 3b se filtra por el condensador de filtrado 8. Una carga 10 se conecta con la salida de los convertidores elevadores 3a y 3b y se aplica la salida filtrada de los convertidores elevadores 3a y 3b.

La carga 10 esta constituida por un circuito inversor 11 que convierte la salida de los convertidores elevadores 3a y 3b en voltaje AC y un circuito de carga 13 conectado con el circuito inversor 11.

El circuito inversor 11 esta constituido por elementos de conmutacion 11a a 11f conectados en puente.

El circuito inversor 11 esta accionado por los medios de accionamiento de inversor 50 para convertir el voltaje DC filtrado por el condensador de filtrado 8.

En el punto de salida del circuito inversor 11, se conecta un circuito de carga 13 compuesto de una bobina de calentamiento por induccion 14 y un condensador de resonancia 15. Un voltaje de alta frecuencia convertido por el circuito inversor 11 se aplica al circuito de carga 13. Por ello, un objeto a ser calentado (no mostrado) montado sobre la cocina de calentamiento por induccion se somete a calentamiento por induccion.

En la Fig. 15, se muestra un caso donde la carga 10 compuesta del circuito inversor 11 y el circuito de carga 13 se dota con el circuito convertidor de la Realizacion 1 anterior. No obstante, la presente invencion no esta limitada al mismo, sino que la carga 10 compuesta del circuito inversor 11 y el circuito de carga 13 se puede dotar con cualquier configuracion de las Realizaciones 1 a 5 anteriores.

No hace falta decir que se puede obtener el mismo efecto que en las Realizaciones 1 a 5 anteriores operando el circuito de carga 13 mediante tal cocina de calentamiento por induccion.

Por ejemplo, como se muestra en la Fig. 12 o 15, cuando el circuito inversor 11 esta conectado como la carga, dado que se requiere normalmente un elemento de conmutacion de gran capacidad usado para el convertidor de conmutacion, es diffcil que sea compartido con el elemento de conmutacion usado para el circuito inversor.

Segun las Realizaciones 1 a 9, se pueden compartir los elementos de conmutacion y se hace posible una reduccion de costes eventualmente seleccionando el numero de convertidores elevadores que se pueden configurar por los elementos de conmutacion 5 usados en el circuito convertidor y los elementos de conmutacion 11a a 11f usados en el circuito inversor 11 que tienen la misma capacidad.

En lo precedente, se dan descripciones de realizaciones de la presente invencion. Sin embargo, la presente invencion no se limita a las mismas, aunque no es necesario decir que se pueden hacer cambios sin estar limitados por las realizaciones y sin salir del alcance de la invencion, tales como emplear una fuente de alimentacion trifasica en lugar de la fuente de alimentacion 1 comercial monofasica.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un circuito convertidor, que incluye:

un rectificador (2) configurado para rectificar un voltaje AC;

una primera seccion de convertidor (3a) que esta conectada con una salida del rectificador (2) y que tiene un primer reactor (4a), un primer elemento de conmutacion (5a) y un primer elemento de proteccion de corriente inversa (6a);

una segunda seccion de convertidor (3b) que esta conectada con la salida del rectificador (2), que tiene un segundo reactor (4b), un segundo elemento de conmutacion (5b) y un segundo elemento de proteccion de corriente inversa (6b) y que esta conectada con la primera seccion de convertidor en paralelo;

medios de control de conmutacion (7) configurados para controlar los primer y segundo elementos de conmutacion; y

un condensador de filtrado (8) que se proporciona en una salida de las primera y segunda secciones de convertidor,

caracterizado por que

los medios de control de conmutacion (7) estan configurados para conmutar un modo de corriente de una corriente que fluye a traves del primer y segundo reactores a un modo cntico cuando las frecuencias de conmutacion del primer y segundo elementos de conmutacion son menores que un umbral, y para conmutar el modo de corriente de la corriente que fluye a traves del primer y segundo reactores a un modo discontinuo cuando las frecuencias de conmutacion del primer y segundo elementos de conmutacion son iguales o mayores que el umbral.

2. El circuito convertidor de la reivindicacion 1, en donde

los medios de control de conmutacion (7) se configuran para conmutar la conmutacion de los primer y segundo elementos de conmutacion para crear una diferencia de fase predeterminada entre las corrientes que fluyen a traves de los primer y segundo reactores.

3. El circuito convertidor de la reivindicacion 1 o 2, en donde

los medios de control de conmutacion (7) se configuran para conmutar la conmutacion de los primer y segundo elementos de conmutacion de manera que una diferencia de fase entre las corrientes que fluyen a traves de los primer y segundo reactores vana aleatoriamente dentro de un intervalo predeterminado.

4. El circuito convertidor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que ademas incluye

una o dos o mas secciones de convertidor que esta conectado con la salida del rectificador (2) que tiene un reactor, un elemento de conmutacion (5a - 5c, 11a - 11f) y un elemento de proteccion de corriente inversa (6a - 6c) y que esta conectado con las primera y segunda secciones de convertidor en paralelo.

5. Un aparato de control de accionamiento de motor, que comprende:

el circuito convertidor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4;

un circuito inversor (11) que esta configurado para convertir un voltaje de salida DC del circuito convertidor a un voltaje AC; y

medios de accionamiento de inversor (50) que estan configurados para accionar el circuito inversor (11).

6. Un acondicionador de aire, que comprende:

el aparato de control de accionamiento de motor de la reivindicacion 5; y

un motor (12) que es accionado por el aparato de control de accionamiento de motor.

7. Un refrigerador (400), que comprende:

el aparato de control de accionamiento de motor de la reivindicacion 5; y

un motor que es accionado por el aparato de control de accionamiento de motor.

8. Una cocina de calentamiento por induccion, que comprende:

el circuito convertidor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4;

un circuito inversor (11) que esta configurado para convertir un voltaje de salida DC del circuito convertidor a un voltaje AC; y

medios de accionamiento de inversor (50) que estan configurados para accionar el circuito inversor (11); y un circuito de carga (13) que se conecta con un punto de salida de dicho circuito inversor (11) y que tiene al menos una bobina de calentamiento por induccion (14) y un condensador de resonancia (15).