JP2000295839A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アクティブコンバータ回路内に瞬時的な過電
流が生じた場合、電源装置に接続される負荷に影響与え
ないで効率的なエネルギー供給を行うこと。 【解決手段】 交流電源１から回路２内に入力された入
力電流を検出する入力電流検出部１０と、入力電流の値
が所定値を超えた場合に回路２の駆動を停止させる停止
判定部１１と、停止時から母線電圧の低下が小さい再起
動判定時間を計時する再起動判定時間計測部１２と、再
起動判定時間の経過時に回路２の駆動を再開させる再開
判定部１３と、再起動判定時間の経過時から回路２が正
常状態に達するまでの時間（再起動維持判定時間）を計
測する再起動維持判定時間計測部１７と、再起動維持判
定時間内に入力電流の値が所定値を超えた場合に回路２
の駆動を停止させるとともに再起動判定部１３による駆
動の再開を行わせない制御を行う再起動維持判定部１８
とから成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電源からの交流
入力を整流し、この整流出力をスイッチング素子を用い
て可変昇圧出力するアクティブコンバータ回路と、この
可変昇圧出力を所定の交流出力に変換して所定装置に出
力するインバータ回路と、前記インバータ回路の制御状
態および前記アクティブコンバータ回路の状態に基づ
き、前記スイッチング素子を駆動制御する駆動制御回路
を用いて前記アクティブインバータ回路の可変昇圧出力
を制御する制御手段とを有し、前記アクティブコンバー
タ回路に過電流が流れた場合に当該アクティブコンバー
タ回路を保護するための適正な駆動制御を行うことがで
きる電源装置に関し、特に、空気調和機に好適な電源装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からインバータ回路を用いた空気調
和機が知られている。図７は、従来の電源装置を用いた
空気調和機の構成を示すブロック図である。図７におい
て、この空気調和機は、大きく電源装置３０と、空気調
和機本体３１とから構成される。電源装置３０におい
て、商用電源１から入力された交流入力は、アクティブ
コンバータ回路２によって昇圧された任意の可変直流出
力に変換され、インバータ回路３に出力される。インバ
ータ回路３は、アクティブコンバータ回路２から入力さ
れる直流出力を所定の周波数や所定の振幅をもった交流
出力に変換して空気調和機本体３１の圧縮機４に出力さ
れる。

【０００３】アクティブコンバータ回路２は、商用電源
１からの交流入力をダイオードブリッジによって全波整
流する整流回路２１と、整流回路２１に直列接続された
チョークコイル２２，ダイオード２５，平滑コンデンサ
２４，および抵抗２６と、ダイオード２５および平滑コ
ンデンサ２４に並列接続されるスイッチング素子２３と
を有する。

【０００４】整流回路２１によって全波整流された入力
電流は、チョークコイル２２内に電流エネルギーとして
蓄積され、この蓄積された電流エネルギーは、高速動作
が可能で平滑コンデンサ２４からの逆流を防止するダイ
オード２５を介して平滑コンデンサ２４に電圧エネルギ
ーとして蓄積され、このダイオード２５と平滑コンデン
サ２４とによって整流出力が平滑される。

【０００５】そして、平滑コンデンサ２４に蓄積された
電圧エネルギーは、平滑コンデンサ２４からインバータ
回路３に供給される。この際、高電流高電圧に耐え得る
半導体デバイス等によって実現され、高速スイッチ動作
が可能なスイッチング素子２３は、後述する駆動波形制
御部１６から入力される駆動制御信号によってオンオフ
する駆動制御がなされ、この駆動制御によってチョーク
コイル２２に蓄積される電流エネルギー量が可変制御さ
れ、結果として、この電流エネルギー量に対応した電圧
エネルギー量が平滑コンデンサ２４に蓄積される。

【０００６】ゼロクロス検出部８は、交流電源１の交流
入力のゼロクロスを検出する。母線電圧検出部９は、平
滑コンデンサ２４の端子間出力電圧（母線電圧）の値を
検出する。入力電流検出部１０は、商用電源１からの交
流入力に対応するアクティブコンバータ回路２側の入力
電流を抵抗２６間の端子電圧から検出する。停止判定部
１１は、入力電流検出部１０によって検出された電流値
が制限値を超えたか否かを判定し、電流値が制限値を超
えた場合に過電流検出信号を出力する。

【０００７】インバータ制御部１４は、インバータ回路
３を制御することによって圧縮機４の回転数を制御する
が、そのための母線電圧指令値を出力する。コンバータ
制御部１５は、インバータ制御部１４から出力される母
線電圧指令値と、母線電圧検出部９から出力される母線
電圧とを等しくするためのコンバータ制御信号を出力す
る。

【０００８】駆動波形制御部１６は、コンバータ制御信
号に対応したコンバータ駆動波形をスイッチング素子２
３に出力し、アクティブコンバータ回路２の昇圧を制御
するとともに、停止判定部１１から過電流検出信号が入
力されると、このコンバータ駆動波形の出力を停止す
る。なお、過電流検出制御部２０は、入力電流検出部１
０、停止判定部１１、コンバータ制御部１５、および駆
動波形制御部１６を含む回路全体である。

【０００９】一方、空気調和機本体２１は、圧縮機４、
室外熱交換器５、電磁膨張弁６、および室内熱交換器７
から構成され、たとえば冷凍サイクルを実行する。圧縮
器４は、電動機を用いて冷媒を加圧し循環させる。室外
熱交換器５は、冷媒と室外空気との熱交換を行う。電磁
膨張弁６は、冷媒の絞り量を調整する。室内熱交換器７
は、冷媒と室内空気との熱交換を行う。

【００１０】この空気調和機の動作制御について説明す
ると、まず、圧縮機４の回転数は、インバータ制御部が
出力する電圧によって決定されることから、インバータ
制御部１４は、必要な圧縮機４の回転数に対応した電圧
を得るために、母線電圧指令値をコンバータ制御部１５
に出力する。コンバータ制御部１５は、母線電圧指令値
に従ったコンバータ制御信号を駆動波形制御部１６に出
力し、駆動波形制御部１６がこのコンバータ制御信号に
対応したパルス幅制御等がなされたコンバータ駆動波形
をスイッチング素子２３に出力することによって、アク
ティブコンバータ回路２が平滑コンデンサ２４から出力
する直流電圧を制御する。

【００１１】インバータ回路３は上述したように、アク
ティブコンバータ回路２が出力した出力電圧を、インバ
ータ制御部１４からの制御信号に従った目標の電圧に変
換し、圧縮機４に出力して、圧縮機４を運転させる。こ
の圧縮機４が運転することによって、冷媒が高温高圧に
圧縮され図示しない配管を通って室外熱交換器５を流
れ、この室外熱交換器５によって室外空気と冷媒とが熱
交換され、冷媒が冷却される。さらに、この冷却された
冷媒は、電磁膨張弁６で絞られて低圧となって、室内熱
交換器７に流れ、この室内熱交換器７によって室内空気
と冷媒とが熱交換されて室内空気が冷却されることにな
る。

【００１２】一方、停止判定部１１は、入力電流検出部
１０によって検出された電流値が予め設定した制限値を
超えているか否かを判断し、制限値を超えている場合に
は、過電流検出信号を駆動波形制御部１６およびコンバ
ータ制御部１５に出力する。駆動波形制御部１６は、コ
ンバータ制御部１５から出力されるコンバータ制御信号
が入力されると、コンバータ駆動波形をスイッチング素
子２３に出力して、アクティブコンバータ回路２の出力
電圧を制御するが、停止判定部１１から過電流検出信号
が入力されると、このコンバータ駆動波形の出力を停止
し、アクティブコンバータ回路２の昇圧駆動を停止す
る。なお、コンバータ制御部１５も、停止判定部１１か
ら過電流検出信号が入力されると、駆動波形制御部１６
に対するコンバータ制御信号の出力を停止する。

【００１３】このようにして、従来の空気調和機の電源
装置では、アクティブコンバータ回路２に制限値を超え
た過電流が流れた時に、アクティブコンバータ回路２の
昇圧駆動を停止させてアクティブコンバータ回路２の過
電流による破壊を未然に防止することができる。

【００１４】なお、特開昭６３−７３４０８号公報に
は、１次電圧の零点をゼロクロス交差検出器で検出し、
所定の整流出力電圧で作動させるラッチ回路をリセット
し、再び、駆動回路を作動させるものが記載されてい
る。また、電源装置における過電圧保護あるいは過電流
検出に関する文献は多い（特開平５−２２９４４号公
報、特開昭６１−５２１２０号公報、特開平５−１８４
１５９号公報、特開平９−２３８４７０号公報、特開平
９−２３３８０７号公報、特開平９−１９１５６号公報
参照）。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した電
源装置においてアクティブコンバータ回路２の昇圧制御
が停止されると、母線電圧を昇圧できなくなり、この母
線電圧は、商用電源１を整流回路２１によって全波整流
されたときの電圧値まで低下する。このため、インバー
タ回路３は、母線電圧の値よりも高い電圧を出力するこ
とができないので、アクティブコンバータ回路２の駆動
を停止すると、圧縮機４に印加される電圧が低下し、圧
縮機４を高回転で運転できなくなり、空気調和機本体３
１の能力が低下する。この場合、アクティブコンバータ
回路２の昇圧駆動の停止後、復帰時に再び過電流遮断し
ないように空気調和機の負荷が減少するまで待つ必要が
ある。

【００１６】しかしながら、過電流検出が生じるのは、
空気調和機の負荷が増大した場合に限らず、たとえば、
商用電源１の瞬時停電やサグサージによってアクティブ
コンバータ回路２に過電流が流れる場合や、過電流検出
部２０自体にノイズが重畳された場合もあり、このよう
な場合にまでアクティブコンバータ回路２の昇圧駆動の
停止を行うことは、空気調和機の能力を必要以上に低下
させることになり、空気調和機の運転を効率的に行うこ
とができないという問題点があった。

【００１７】この発明は、上記に鑑みてなされたもの
で、アクティブコンバータ回路内に瞬時的な過電流が生
じた場合に、電源装置に接続される負荷に影響与えない
で効率的なエネルギー供給を行うことができる電源装置
を得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかるシミュレーションシステムは、電
源からの交流入力を整流し、この整流出力をスイッチン
グ素子を用いて可変昇圧出力するアクティブコンバータ
回路と、この可変昇圧出力を所定の出力に変換して所定
装置に出力するインバータ回路と、前記インバータ回路
の制御状態および前記アクティブコンバータ回路の状態
に基づき、前記スイッチング素子を駆動制御する駆動制
御回路を用いて前記アクティブインバータ回路の可変昇
圧出力を制御する制御手段とを有した電源装置におい
て、前記電源から前記アクティブコンバータ回路内に入
力された入力電流を検出する電流検出手段と、前記入力
電流の値が所定値を超えた場合に前記アクティブコンバ
ータ回路の駆動を停止させる制御を行う第１の停止制御
手段と、前記第１の停止制御手段による前記アクティブ
コンバータ回路の駆動の停止時から第１の所定時間を計
時する第１の計時手段と、前記第１の所定時間の経過時
に前記アクティブコンバータ回路の駆動を再開させる再
開制御手段と、前記第１の所定時間の経過時から第２の
所定時間を計時する第２の計時手段と、前記第２の所定
時間内に前記入力電流の値が所定値を超えた場合に前記
アクティブコンバータ回路の駆動を停止させるとともに
前記再開制御手段による前記アクティブコンバータ回路
の駆動の再開を中止する制御を行う第２の停止制御手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００１９】この発明によれば、第１の停止制御手段
が、前記入力電流の値が所定値を超えた場合に前記アク
ティブコンバータ回路の駆動を停止させる制御を行い、
その後、再開制御手段が、前記第１の計時手段によって
計時される第１の所定時間の経過時に前記アクティブコ
ンバータ回路の駆動を再開させ、その後、第２の停止制
御手段が、前記第２の計時手段によって計時された前記
第２の所定時間内に前記入力電流の値が所定値を超えた
場合に前記アクティブコンバータ回路の駆動を停止させ
るとともに前記再開制御手段による前記アクティブコン
バータ回路の駆動の再開を中止する制御を行い、瞬時的
な過電流と継続的な過電流を切り分けて駆動の停止、再
開、継続を行うようにしている。

【００２０】つぎの発明にかかる電源装置は、電源から
の交流入力を整流し、この整流出力をスイッチング素子
を用いて可変昇圧出力するアクティブコンバータ回路
と、この可変昇圧出力を所定の交流出力に変換して所定
装置に出力するインバータ回路と、前記インバータ回路
の制御状態および前記アクティブコンバータ回路の状態
に基づき、前記スイッチング素子を駆動制御する駆動制
御回路を用いて前記アクティブインバータ回路の可変昇
圧出力を制御する制御手段とを有した電源装置におい
て、前記交流入力のゼロクロス信号を検出するゼロクロ
ス信号検出手段と、前記ゼロクロス信号の検出回数を計
数する計数手段と、前記電源から前記アクティブコンバ
ータ回路内に入力された入力電流を検出する電流検出手
段と、前記入力電流の値が所定値を超えた場合に前記ア
クティブコンバータ回路の駆動を停止させる制御を行う
第１の停止制御手段と、前記第１の停止制御手段による
前記アクティブコンバータ回路の駆動の停止時から計数
された検出回数が第１の所定検出回数となった時に前記
アクティブコンバータ回路の駆動を再開させる再開制御
手段と、前記再開制御手段による前記アクティブコンバ
ータ回路の駆動の再開時から計数された検出回数が第２
の所定検出回数となるまでに前記入力電流の値が所定値
を超えた場合に前記アクティブコンバータ回路の駆動を
停止させるとともに前記再開制御手段による前記アクテ
ィブコンバータ回路の駆動の再開を中止する制御を行う
第２の停止制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【００２１】この発明によれば、第１の停止制御手段
が、前記入力電流の値が所定値を超えた場合に前記アク
ティブコンバータ回路の駆動を停止させる制御を行い、
その後、再開制御手段が、前記第１の停止制御手段によ
る前記アクティブコンバータ回路の駆動の停止時からゼ
ロクロス検出信号が計数された検出回数が第１の所定検
出回数となった時に前記アクティブコンバータ回路の駆
動を再開させ、その後、第２の停止制御手段が、前記再
開制御手段による前記アクティブコンバータ回路の駆動
の再開時から計数された検出回数が第２の所定検出回数
となるまでに前記入力電流の値が所定値を超えた場合に
前記アクティブコンバータ回路の駆動を停止させるとと
もに前記再開制御手段による前記アクティブコンバータ
回路の駆動の再開を中止する制御を行い、瞬時的な過電
流と継続的な過電流を切り分けて駆動の停止、再開、継
続を行うようにしている。

【００２２】つぎの発明にかかる電源装置は、上記の発
明において、前記第１の停止制御手段は、前記駆動制御
回路の駆動制御を停止させることを特徴とする。

【００２３】この発明によれば、前記第１の停止制御手
段が、論理的な回路である前記駆動制御回路の駆動制御
を停止させるようにしている。

【００２４】つぎの発明にかかる電源装置は、上記の発
明において、前記ゼロクロス信号検出手段は、双方向フ
ォトカプラを用いて前記交流入力の周波数の半周期毎に
前記ゼロクロス信号を検出することを特徴とする。

【００２５】この発明によれば、前記ゼロクロス信号検
出手段が、双方向フォトカプラを用いて前記交流入力の
周波数の半周期毎に前記ゼロクロス信号を検出するよう
にしている。

【００２６】つぎの発明にかかる電源装置は、上記の発
明において、前記ゼロクロス信号検出手段は、単方向フ
ォトカプラを用いて前記交流入力の周波数の１周期毎に
前記ゼロクロス信号を検出することを特徴とする。

【００２７】この発明によれば、前記ゼロクロス信号検
出手段が、単方向フォトカプラを用いて前記交流入力の
周波数の１周期毎に前記ゼロクロス信号を検出するよう
にしている。

【００２８】つぎの発明にかかる電源装置は、上記の発
明において、前記第１の所定時間または前記第１の所定
検出回数に相当する時間は、前記アクティブコンバータ
回路の出力電圧低下が前記所定装置に影響を与えない範
囲の許容時間であることを特徴とする。

【００２９】この発明によれば、前記第１の所定時間ま
たは前記第１の所定検出回数に相当する時間を、前記ア
クティブコンバータ回路の出力電圧低下が前記所定装置
に影響を与えない範囲の許容時間としている。

【００３０】つぎの発明にかかる電源装置は、上記の発
明において、前記第２の所定時間または前記第２の所定
検出回数に相当する時間は、前記制御手段の駆動制御が
正常状態に復帰する時間であることを特徴とする。

【００３１】この発明によれば、前記第２の所定時間ま
たは前記第２の所定検出回数に相当する時間を、前記制
御手段の駆動制御が正常状態に復帰する時間としてい
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる電源装置の好適な実施の形態を詳細に説明
する。

【００３３】実施の形態１．まず、この発明の実施の形
態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態
１である電源装置を含む空気調和機の構成を示す図であ
る。なお、図７に示す従来の空気調和機と同一の構成部
分については同一符号を付している。図１において、こ
の空気調和機は、大きく電源装置３０と、空気調和機本
体３１とから構成される。電源装置３０において、商用
電源１から入力された交流入力は、アクティブコンバー
タ回路２によって昇圧された任意の可変直流出力に変換
され、インバータ回路３に出力される。インバータ回路
３は、アクティブコンバータ回路２から入力される直流
出力を所定の周波数や所定の振幅をもった交流出力に変
換して空気調和機本体３１の圧縮機４に出力される。

【００３４】アクティブコンバータ回路２は、商用電源
１からの交流入力をダイオードブリッジによって全波整
流する整流回路２１と、整流回路２１に直列接続された
チョークコイル２２，ダイオード２５，平滑コンデンサ
２４，および抵抗２６と、ダイオード２５および平滑コ
ンデンサ２４に並列接続されるスイッチング素子２３と
を有する。

【００３５】整流回路２１によって全波整流された入力
電流は、チョークコイル２２内に電流エネルギーとして
蓄積され、この蓄積された電流エネルギーは、高速動作
が可能で平滑コンデンサ２４からの逆流を防止するダイ
オード２５を介して平滑コンデンサ２４に電圧エネルギ
ーとして蓄積され、このダイオード２５と平滑コンデン
サ２４とによって整流出力が平滑される。

【００３６】そして、平滑コンデンサ２４に蓄積された
電圧エネルギーは、平滑コンデンサ２４からインバータ
回路３に供給される。この際、高電流高電圧に耐え得る
半導体デバイス等によって実現され、高速スイッチ動作
が可能なスイッチング素子２３は、後述する駆動波形制
御部１６から入力される駆動制御信号によってオンオフ
する駆動制御がなされ、この駆動制御によってチョーク
コイル２２に蓄積される電流エネルギー量が可変制御さ
れ、結果として、この電流エネルギー量に対応した電圧
エネルギー量が平滑コンデンサ２４に蓄積される。

【００３７】ゼロクロス検出部８は、交流電源１の交流
入力のゼロクロスを検出する。母線電圧検出部９は、平
滑コンデンサ２４の端子間出力電圧（母線電圧）の値を
検出する。入力電流検出部１０は、商用電源１からの交
流入力に対応するアクティブコンバータ回路２側の入力
電流を抵抗２６間の端子電圧から検出する。停止判定部
１１は、入力電流検出部１０によって検出された電流値
が制限値を超えたか否かを判定し、電流値が制限値を超
えた場合に過電流検出信号を出力する。

【００３８】再起動判定時間計測部１２は、停止判定部
１１が過電流検出信号を出力したときから、第１の所定
時間（再起動判定時間）を計測するタイマを有し、再起
動判定時間の経過時に再起動判定時間経過信号を出力す
る。再起動判定部１３は、再起動判定時間経過信号を受
け付けると、その時点で、停止判定部１１の過電流検出
信号の出力を停止させる停止解除信号を停止判定部１１
に出力するとともに、再起動信号を後述するコンバータ
制御部１５に出力する。

【００３９】インバータ制御部１４は、インバータ回路
３を制御することによって圧縮機４の回転数を制御する
が、そのための母線電圧指令値を出力する。コンバータ
制御部１５は、インバータ制御部１４から出力される母
線電圧指令値と、母線電圧検出部９から出力される母線
電圧とを等しくするためのコンバータ制御信号を出力す
る。駆動波形制御部１６は、コンバータ制御信号に対応
したコンバータ駆動波形をスイッチング素子２３に出力
し、アクティブコンバータ回路２の昇圧を制御するとと
もに、停止判定部１１から過電流検出信号が入力される
と、このコンバータ駆動波形の出力を停止する。

【００４０】再起動維持判定時間計測部１７は、再起動
判定部１３が再起動信号を出力した時点から、第２の所
定時間（再起動維持判定時間）を計測するタイマを有
し、再起動維持判定時間の経過時に再起動維持判定時間
経過信号を出力する。再起動維持判定部１８は、再起動
信号が出力された時から、再起動維持判定時間の経過時
までの間に、過電流検出信号を受け付けるとコンバータ
制御部１５にコンバータ制御停止信号を出力し、コンバ
ータ制御部１５は、このコンバータ制御停止信号を受け
付けると、アクティブコンバータ回路２に対する制御を
停止する。

【００４１】また、再起動維持判定部１８は、再起動信
号が出力された時から、再起動維持判定時間の経過時ま
での間に、過電流検出信号を受け付けない場合には、ア
クティブコンバータ回路２に対する現在の再起動状態を
維持させる。なお、過電流検出制御部２０は、入力電流
検出部１０、停止判定部１１、再起動判定時間計測部１
２、再起動判定部１３、コンバータ制御部１５、駆動波
形制御部１６、再起動維持判定時間計測部１７、および
再起動維持判定部１８を含む回路全体である。

【００４２】一方、空気調和機本体２１は、圧縮機４、
室外熱交換器５、電磁膨張弁６、および室内熱交換器７
から構成され、たとえば冷凍サイクルを実行する。圧縮
器４は、電動機を用いて冷媒を加圧し循環させる。室外
熱交換器５は、冷媒と室外空気との熱交換を行う。電磁
膨張弁６は、冷媒の絞り量を調整する。室内熱交換器７
は、冷媒と室内空気との熱交換を行う。

【００４３】この空気調和機の動作制御について説明す
ると、まず、圧縮機４の回転数は、インバータ制御部が
出力する電圧によって決定されることから、インバータ
制御部１４は、必要な圧縮機４の回転数に対応した電圧
を得るために、母線電圧指令値をコンバータ制御部１５
に出力する。コンバータ制御部１５は、母線電圧指令値
に従ったコンバータ制御信号を駆動波形制御部１６に出
力し、駆動波形制御部１６がこのコンバータ制御信号に
対応したパルス幅制御等がなされたコンバータ駆動波形
をスイッチング素子２３に出力することによって、アク
ティブコンバータ回路２が平滑コンデンサ２４から出力
する直流電圧を制御する。

【００４４】インバータ回路３は上述したように、アク
ティブコンバータ回路２が出力した出力電圧を、インバ
ータ制御部１４からの制御信号に従った目標の電圧に変
換し、圧縮機４に出力して、圧縮機４を運転させる。こ
の圧縮機４が運転することによって、冷媒が高温高圧に
圧縮され図示しない配管を通って室外熱交換器５を流
れ、この室外熱交換器５によって室外空気と冷媒とが熱
交換され、冷媒が冷却される。さらに、この冷却された
冷媒は、電磁膨張弁６で絞られて低圧となって、室内熱
交換器７に流れ、この室内熱交換器７によって室内空気
と冷媒とが熱交換されて室内空気が冷却されることにな
る。

【００４５】一方、停止判定部１１は、入力電流検出部
１０によって検出された電流値が予め設定した制限値を
超えているか否かを判断し、制限値を超えている場合に
は、過電流検出信号を駆動波形制御部１６およびコンバ
ータ制御部１５に出力する。駆動波形制御部１６は、コ
ンバータ制御部１５から出力されるコンバータ制御信号
が入力されると、コンバータ駆動波形をスイッチング素
子２３に出力して、アクティブコンバータ回路２の出力
電圧を制御するが、停止判定部１１から過電流検出信号
が入力されると、このコンバータ駆動波形の出力を停止
し、アクティブコンバータ回路２の昇圧駆動を停止す
る。なお、コンバータ制御部１５も、停止判定部１１か
ら過電流検出信号が入力されると、駆動波形制御部１６
に対するコンバータ制御信号の出力を停止する。

【００４６】停止判定部１１が過電流検出信号を駆動波
形制御部１６に出力するのは、コンバータ制御部１５に
過電流検出信号を出力しても、コンバータ制御部１５が
波形生成処理を行っているので、コンバータ制御信号の
停止処理に時間がかかり、直ちにアクティブコンバータ
回路２の駆動を停止できない場合があるのに対して、駆
動波形制御部１６は、論理回路のみで構成されているた
め、直ちにアクティブコンバータ回路２に対する駆動を
停止できるからである。

【００４７】この過電流検出信号を駆動波形制御部１６
に出力することによって、アクティブコンバータ回路２
に過電流が流れる時間を極めて短時間にすることができ
る。なお、アクティブコンバータ回路２の駆動が停止さ
れると、母線電圧を昇圧できなくなるので、母線電圧は
商用電源１を整流回路２１によって全波整流した値まで
低下する。また、アクティブコンバータ回路２の駆動が
停止すると、圧縮機４を高回転で運転できなくなり、空
気調和機本体３１の能力が低下する。

【００４８】この空気調和機本体３１の能力低下を防止
する動作について説明すると、まず、アクティブコンバ
ータ回路２の駆動の停止後、母線電圧は、平滑コンデン
サ２４の放電によって低下する。このため、再起動判定
時間計測部１２は、再起動判定時間ｔ１をアクティブコ
ンバータ回路２に過電流が流れておらず、平滑コンデン
サ２４の放電による母線電圧の低下が小さい時間に設定
し、この再起動判定時間ｔ１経過後に、再起動判定時間
経過信号を再起動判定部１３に出力する。

【００４９】再起動判定部１３は、この再起動判定時間
経過信号を受け付けると、その時点で停止判定部１１に
停止解除信号を出力して、過電流検出信号の出力を停止
させるとともに、再起動信号をコンバータ制御部１５に
出力して、コンバータ制御部１５によるコンバータ制御
信号の出力を再開させる。なお、停止判定部１１は、停
止解除信号を受け付けると、過電流検出信号の出力を停
止するので、駆動波形制御部１６によるアクティブコン
バータ回路２に対する駆動の停止が解除され、コンバー
タ制御信号に対応したコンバータ駆動波形の出力が再開
され、アクティブコンバータ回路２は、母線電圧の低下
が小さい時間内に再び駆動制御されることになる。

【００５０】一方、再起動維持判定時間ｔ２は、このア
クティブコンバータ回路２に対する駆動制御の再開後、
コンバータ制御部１５による波形生成処理が安定するの
に要する時間に設定している。再起動維持判定時間計測
部１７は、この再起動維持判定時間ｔ２の経過後、再起
動維持判定時間経過信号を再起動維持判定部１８に出力
する。再起動維持判定部１８は、この再起動維持判定時
間ｔ２内に過電流検出信号が入力されなければ、アクテ
ィブコンバータ回路２に過電流の問題がないと判定し
て、アクティブコンバータ回路２に対する駆動制御を維
持させる。

【００５１】しかし、この再起動維持判定時間ｔ２内に
過電流検出信号が入力されると、停止判定部１１から過
電流検出信号が駆動波形制御部１６に入力されて、駆動
波形制御部１６によるアクティブコンバータ回路２に対
する駆動が直ちに停止されるとともに、再起動判定部１
８は、コンバータ制御部１５にコンバータ制御停止信号
を出力し、コンバータ制御部１５によるコンバータ制御
信号の出力も停止させる。

【００５２】コンバータ制御部１５は、再起動維持判定
部１８からコンバータ制御停止信号が入力されると、再
起動判定部１３から再起動信号が入力されても、コンバ
ータ制御信号の出力を再開しない。これは、連続して生
じる過電流検出信号の入力の原因が、ノイズや商用電源
１の瞬時停止やサグサージ等の単発的なものではなく、
連続的に発生しているか、あるいはインバータ回路３、
アクティブコンバータ回路２、圧縮機４、および空気調
和機本体３１内の冷媒回路系に問題が生起している可能
性が高く、これらを未然に保護する必要があるからであ
る。

【００５３】つぎに、図２に示すフローチャートを参照
して、過電流が流れた場合におけるアクティブコンバー
タ回路２に対する駆動制御処理について説明する。図２
において、予め再起動判定時間計測部１２が有するタイ
マの計測値Ｔａ、および再起動維持判定時間計測部１７
が有するタイマの計測値Ｔｂは、ともに「０」にリセッ
トされる（ステップＳ１１）。

【００５４】その後、停止判定部１１は、入力電流検出
部１０が検出した電流値が制限値を超えたか否かを判断
し（ステップＳ１２）、制限値を超えない場合（ステッ
プＳ１２，ＮＯ）には、このステップＳ１２の処理を繰
り返し、制限値を超えた場合（ステップＳ１２，ＹＥ
Ｓ）には、過電流検出信号を駆動波形制御部１６に出力
して直ちにアクティブコンバータ回路２の駆動を停止さ
せるとともに、コンバータ制御部１５にも過電流検出信
号を出力して、コンバータ制御信号の出力を停止させる
（ステップＳ１３）。

【００５５】その後、再起動判定時間計測部１２は、過
電流検出信号をモニタしており、過電流検出信号の出力
時から再起動判定時間ｔ１の計測を開始する（ステップ
Ｓ１４）。その後、再起動判定部１３は、タイマによる
計測時間Ｔａが再起動判定時間ｔ１以上になったか否
か、すなわち再起動判定時間経過信号が入力されたか否
かを判断し（ステップＳ１５）、再起動判定時間経過信
号が入力されて再起動判定時間ｔ１以上になった場合
（ステップＳ１５，ＹＥＳ）、停止判定部１１に停止解
除信号を出力することによって過電流検出信号の出力を
停止させ、駆動波形制御部１６およびコンバータ制御部
１５によるアクティブコンバータ回路２に対する駆動制
御を再開させるとともに、再起動判定部１３自体も再起
動信号をコンバータ制御部１５に出力してコンバータ制
御部１５によるアクティブコンバータ回路２に対する駆
動制御を再開させる（ステップＳ１６）。

【００５６】その後、再起動維持判定時間計測部１７
は、再起動信号の出力時から再起動維持判定時間ｔ２の
計測を開始する（ステップＳ１５）。その後、再起動維
持判定部１８は、タイマによる計測時間Ｔｂが再起動維
持判定時間ｔ２以上になったか否か、すなわち再起動維
持判定時間経過信号が入力されたか否かを判断し（ステ
ップＳ１８）、再起動維持判定時間ｔ２以上でない場合
（ステップＳ１８，ＮＯ）には、過電流検出信号を検出
したか否かを判断する（ステップＳ１９）。

【００５７】過電流検出信号を検出した場合（ステップ
Ｓ１９，ＹＥＳ）、再起動維持判定部１８は、再起動維
持判定時間ｔ２内に過電流が継続的に生じているものと
考え、コンバータ制御部１５に対してコンバータ制御停
止信号を出力してアクティブコンバータ回路２に対する
駆動を停止させ、その後における再起動判定部１３から
の再起動信号を受け付けても、アクティブコンバータ回
路２に対する駆動制御は行わず（ステップＳ２０）、本
処理を終了する。

【００５８】一方、ステップＳ１８で再起動維持判定部
１８が再起動維持判定時間ｔ２以上であるとの再起動維
持判定時間経過信号を受け付けると（ステップＳ１８、
ＹＥＳ）、ステップＳ１１に移行して、上述した処理を
繰り返す。

【００５９】この実施の形態１によれば、アクティブコ
ンバータ回路２の母線電圧の低下が小さい時間を再起動
判定時間ｔ１として設定しているので、空気調和機本体
３１の能力低下を防止できるとともに、その後再起動維
持判定時間ｔ２を設け、この再起動維持判定期間ｔ２内
に過電流が生じない場合には、過電流を生じさせた原因
が単発的なものであるとみなし、上記空気調和機本体３
１の能力低下を防止しつつ、アクティブコンバータ回路
２に対する駆動制御が維持され、一方、再起動維持判定
期間ｔ２内に過電流が生じている場合には、過電流を生
じさせた原因が継続的なものであるとみなし、アクティ
ブコンバータ回路２に対する駆動制御を停止させるよう
にしているので、適正な過電流保護がなされるととも
に、空気調和機本体３１に対するエネルギー供給を効率
的に行うことができる。

【００６０】また、再起動維持判定時間ｔ２は、コンバ
ータ制御部１５の制御が再開されてから正常制御動作状
態に復帰するまでの時間であり、比較的十分な時間を設
定することができるため、コンバータ制御部１５の動作
に合わせた合理的な時間であるとともに継続的な過電流
であるか否かを確実に区別することができる。

【００６１】さらに、停止判定部１１は、過電流が生じ
た場合に、論理的な回路である駆動波形制御部１６によ
る駆動を停止させるようにしているので、直ちにアクテ
ィブコンバータ回路２の駆動が停止され、過電流による
アクティブコンバータ回路２の破壊を未然に防止するこ
とができる。

【００６２】実施の形態２．つぎに、この発明の実施の
形態２について説明する。実施の形態１では、再起動判
定時間ｔ１と再起動維持判定時間ｔ２とをそれぞれタイ
マを用いて計測しているが、この実施の形態２では、ゼ
ロクロス検出部８が出力するゼロクロス検出信号を計数
し、この計数した値を、再起動判定時間ｔ１と再起動維
持判定時間ｔ２とに対応させて、実施の形態１と同様な
過電流時のアクティブコンバータ回路２に対する駆動停
止、再開の制御を行っている。

【００６３】図３は、この発明の実施の形態１である電
源装置を含む空気調和機の構成を示す図である。なお、
図１に示す従来の空気調和機と同一の構成部分について
は同一符号を付している。図３において、この空気調和
機は、大きく電源装置３０と、空気調和機本体３１とか
ら構成される。電源装置３０において、商用電源１から
入力された交流入力は、アクティブコンバータ回路２に
よって昇圧された任意の可変直流出力に変換され、イン
バータ回路３に出力される。インバータ回路３は、アク
ティブコンバータ回路２から入力される直流出力を所定
の周波数や所定の振幅をもった交流出力に変換して空気
調和機本体３１の圧縮機４に出力される。

【００６４】アクティブコンバータ回路２は、商用電源
１からの交流入力をダイオードブリッジによって全波整
流する整流回路２１と、整流回路２１に直列接続された
チョークコイル２２，ダイオード２５，平滑コンデンサ
２４，および抵抗２６と、ダイオード２５および平滑コ
ンデンサ２４に並列接続されるスイッチング素子２３と
を有する。

【００６５】整流回路２１によって全波整流された入力
電流は、チョークコイル２２内に電流エネルギーとして
蓄積され、この蓄積された電流エネルギーは、高速動作
が可能で平滑コンデンサ２４からの逆流を防止するダイ
オード２５を介して平滑コンデンサ２４に電圧エネルギ
ーとして蓄積され、このダイオード２５と平滑コンデン
サ２４とによって整流出力が平滑される。

【００６６】そして、平滑コンデンサ２４に蓄積された
電圧エネルギーは、平滑コンデンサ２４からインバータ
回路３に供給される。この際、高電流高電圧に耐え得る
半導体デバイス等によって実現され、高速スイッチ動作
が可能なスイッチング素子２３は、後述する駆動波形制
御部１６から入力される駆動制御信号によってオンオフ
する駆動制御がなされ、この駆動制御によってチョーク
コイル２２に蓄積される電流エネルギー量が可変制御さ
れ、結果として、この電流エネルギー量に対応した電圧
エネルギー量が平滑コンデンサ２４に蓄積される。

【００６７】ゼロクロス検出部８は、双方向フォトカプ
ラを用いて交流電源１の交流入力ゼロクロスを半周期毎
に検出する。母線電圧検出部９は、平滑コンデンサ２４
の端子間出力電圧（母線電圧）の値を検出する。入力電
流検出部１０は、商用電源１からの交流入力に対応する
アクティブコンバータ回路２側の入力電流を抵抗２６間
の端子電圧から検出する。停止判定部１１は、入力電流
検出部１０によって検出された電流値が制限値を超えた
か否かを判定し、電流値が制限値を超えた場合に過電流
検出信号を出力する。

【００６８】ゼロクロスカウンタ４９は、ゼロクロス検
出部８が検出したゼロクロス検出信号を過電流検出信号
の検出時から計数して出力する。再起動判定部４３は、
停止判定部１１が過電流検出信号を出力したときから計
数されたゼロクロスカウンタの出力値が、実施の形態１
における再起動判定時間ｔ１に相当する第１の計数値に
達した時点で、停止判定部１１の過電流検出信号の出力
を停止させる停止解除信号を停止判定部１１に出力する
とともに、再起動信号をコンバータ制御部１５に出力す
る。

【００６９】インバータ制御部１４は、インバータ回路
３を制御することによって圧縮機４の回転数を制御する
が、そのための母線電圧指令値を出力する。コンバータ
制御部１５は、インバータ制御部１４から出力される母
線電圧指令値と、母線電圧検出部９から出力される母線
電圧とを等しくするためのコンバータ制御信号を出力す
る。駆動波形制御部１６は、コンバータ制御信号に対応
したコンバータ駆動波形をスイッチング素子２３に出力
し、アクティブコンバータ回路２の昇圧を制御するとと
もに、停止判定部１１から過電流検出信号が入力される
と、このコンバータ駆動波形の出力を停止する。

【００７０】再起動維持判定部４８は、第１の計数値
に、実施の形態１における再起動時判定時間ｔ２に相当
する計数値を加算した第２の計数値に達するまでの間
に、過電流検出信号を受け付けるとコンバータ制御部１
５にコンバータ制御停止信号を出力し、コンバータ制御
部１５は、このコンバータ制御停止信号を受け付ける
と、アクティブコンバータ回路２に対する制御を停止す
る。

【００７１】また、再起動維持判定部４８は、第１の計
数値の計数後、第２の計数値に達するまでの間に、過電
流検出信号を受け付けない場合には、アクティブコンバ
ータ回路２に対する現在の再起動状態を維持させる。な
お、過電流検出制御部４０は、入力電流検出部１０、停
止判定部１１、再起動判定部４３、コンバータ制御部１
５、駆動波形制御部１６、再起動維持判定部４８、およ
びゼロクロスカウンタ４９を含む回路全体である。

【００７２】一方、空気調和機本体２１は、圧縮機４、
室外熱交換器５、電磁膨張弁６、および室内熱交換器７
から構成され、たとえば冷凍サイクルを実行する。圧縮
器４は、電動機を用いて冷媒を加圧し循環させる。室外
熱交換器５は、冷媒と室外空気との熱交換を行う。電磁
膨張弁６は、冷媒の絞り量を調整する。室内熱交換器７
は、冷媒と室内空気との熱交換を行う。

【００７３】この空気調和機の動作制御について説明す
ると、まず、圧縮機４の回転数は、インバータ制御部が
出力する電圧によって決定されることから、インバータ
制御部１４は、必要な圧縮機４の回転数に対応した電圧
を得るために、母線電圧指令値をコンバータ制御部１５
に出力する。コンバータ制御部１５は、母線電圧指令値
に従ったコンバータ制御信号を駆動波形制御部１６に出
力し、駆動波形制御部１６がこのコンバータ制御信号に
対応したパルス幅制御等がなされたコンバータ駆動波形
をスイッチング素子２３に出力することによって、アク
ティブコンバータ回路２が平滑コンデンサ２４から出力
する直流電圧を制御する。

【００７４】インバータ回路３は上述したように、アク
ティブコンバータ回路２が出力した出力電圧を、インバ
ータ制御部１４からの制御信号に従った目標の電圧に変
換し、圧縮機４に出力して、圧縮機４を運転させる。こ
の圧縮機４が運転することによって、冷媒が高温高圧に
圧縮され図示しない配管を通って室外熱交換器５を流
れ、この室外熱交換器５によって室外空気と冷媒とが熱
交換され、冷媒が冷却される。さらに、この冷却された
冷媒は、電磁膨張弁６で絞られて低圧となって、室内熱
交換器７に流れ、この室内熱交換器７によって室内空気
と冷媒とが熱交換されて室内空気が冷却されることにな
る。

【００７５】一方、停止判定部１１は、入力電流検出部
１０によって検出された電流値が予め設定した制限値を
超えているか否かを判断し、制限値を超えている場合に
は、過電流検出信号を駆動波形制御部１６およびコンバ
ータ制御部１５に出力する。駆動波形制御部１６は、コ
ンバータ制御部１５から出力されるコンバータ制御信号
が入力されると、コンバータ駆動波形をスイッチング素
子２３に出力して、アクティブコンバータ回路２の出力
電圧を制御するが、停止判定部１１から過電流検出信号
が入力されると、このコンバータ駆動波形の出力を停止
し、アクティブコンバータ回路２の昇圧駆動を停止す
る。なお、コンバータ制御部１５も、停止判定部１１か
ら過電流検出信号が入力されると、駆動波形制御部１６
に対するコンバータ制御信号の出力を停止する。

【００７６】停止判定部１１が過電流検出信号を駆動波
形制御部１６に出力するのは、コンバータ制御部１５に
過電流検出信号を出力しても、コンバータ制御部１５が
波形生成処理を行っているので、コンバータ制御信号の
停止処理に時間がかかり、直ちにアクティブコンバータ
回路２の駆動を停止できない場合があるのに対して、駆
動波形制御部１６は、論理回路のみで構成されているた
め、直ちにアクティブコンバータ回路２に対する駆動を
停止できるからである。

【００７７】この過電流検出信号を駆動波形制御部１６
に出力することによって、アクティブコンバータ回路２
に過電流が流れる時間を極めて短時間にすることができ
る。なお、アクティブコンバータ回路２の駆動が停止さ
れると、母線電圧を昇圧できなくなるので、母線電圧は
商用電源１を整流回路２１によって全波整流した値まで
低下する。また、アクティブコンバータ回路２の駆動が
停止すると、圧縮機４を高回転で運転できなくなり、空
気調和機本体３１の能力が低下する。

【００７８】この空気調和機本体３１の能力低下を防止
する動作について説明すると、まず、アクティブコンバ
ータ回路２の駆動の停止後、母線電圧は、平滑コンデン
サ２４の放電によって低下する。このため、再起動判定
４３は、再起動判定時間ｔ１に相当する第１の計数値
を、アクティブコンバータ回路２に過電流が流れておら
ず、平滑コンデンサ２４の放電による母線電圧の低下が
小さい時間に相当する値に設定し、再起動判定部４３
は、この第１の計数値の計数時点で停止判定部１１に停
止解除信号を出力して、過電流検出信号の出力を停止さ
せるとともに、再起動信号をコンバータ制御部１５に出
力して、コンバータ制御部１５によるコンバータ制御信
号の出力を再開させる。

【００７９】なお、停止判定部１１は、停止解除信号を
受け付けると、過電流検出信号の出力を停止するので、
駆動波形制御部１６によるアクティブコンバータ回路２
に対する駆動の停止が解除され、コンバータ制御信号に
対応したコンバータ駆動波形の出力が再開され、アクテ
ィブコンバータ回路２は、母線電圧の低下が小さい時間
内に再び駆動制御されることになる。

【００８０】一方、第２の計数値は、第１の計数値に、
再起動維持判定時間ｔ２に対応する、アクティブコンバ
ータ回路２に対する駆動制御の再開後の計数値を加算し
た値で、コンバータ制御部１５による波形生成処理が安
定するのに要する時間に対応した計数値が加算されてい
る。再起動維持判定部４８は、第１の計数値の計数後、
第２の計数値の計数までの間に過電流検出信号が入力さ
れなければ、アクティブコンバータ回路２に過電流の問
題がないと判定して、アクティブコンバータ回路２に対
する駆動制御を維持させる。

【００８１】しかし、第１の計数値の計数後、第２の計
数値の計数までの間に過電流検出信号が入力されると、
停止判定部１１から過電流検出信号が駆動波形制御部１
６に入力されて、駆動波形制御部１６によるアクティブ
コンバータ回路２に対する駆動が直ちに停止されるとと
もに、再起動判定部４８は、コンバータ制御部１５にコ
ンバータ制御停止信号を出力し、コンバータ制御部１５
によるコンバータ制御信号の出力も停止させる。

【００８２】コンバータ制御部１５は、再起動維持判定
部４８からコンバータ制御停止信号が入力されると、再
起動判定部４３から再起動信号が入力されても、コンバ
ータ制御信号の出力を再開しない。これは、連続して生
じる過電流検出信号の入力の原因が、ノイズや商用電源
１の瞬時停止やサグサージ等の単発的なものではなく、
連続的に発生しているか、あるいはインバータ回路３、
アクティブコンバータ回路２、圧縮機４、および空気調
和機本体３１内の冷媒回路系に問題が生起している可能
性が高く、これらを未然に保護する必要があるからであ
る。

【００８３】つぎに、図４に示すフローチャートを参照
して、過電流が流れた場合におけるアクティブコンバー
タ回路２に対する駆動制御処理について説明する。図４
において、予めゼロクロスカウンタ４９の計数値Ｚは
「０」にリセットされる（ステップＳ３１）。その後、
停止判定部１１は、入力電流検出部１０が検出した電流
値が制限値を超えたか否かを判断し（ステップＳ３
２）、制限値を超えない場合（ステップＳ３２，ＮＯ）
には、このステップＳ３２の処理を繰り返し、制限値を
超えた場合（ステップＳ３２，ＹＥＳ）には、過電流検
出信号を駆動波形制御部１６に出力して直ちにアクティ
ブコンバータ回路２の駆動を停止させるとともに、コン
バータ制御部１５にも過電流検出信号を出力して、コン
バータ制御信号の出力を停止させる（ステップＳ１
３）。

【００８４】その後、再起動判定部４３および再起動維
持判定部４８は、ゼロクロスカウンタ４９によってゼロ
クロス検出信号が検出されたか否かを判断し（ステップ
Ｓ３４）、ゼロクロス検出信号が検出された場合（ステ
ップＳ３４，ＹＥＳ）には、ゼロクロスカウンタ４９の
計数値Ｚが「０」であるか否かを判断する（ステップＳ
３５）。

【００８５】ゼロクロスカウンタ４９の計数値Ｚが
「０」である場合（ステップＳ３５，ＹＥＳ）には、再
起動判定部４３のみが、停止判定部１１に停止解除信号
を出力することによって過電流検出信号の出力を停止さ
せ、駆動波形制御部１６およびコンバータ制御部１５に
よるアクティブコンバータ回路２に対する駆動制御を再
開させるとともに、再起動判定部１３自体も再起動信号
をコンバータ制御部１５に出力してコンバータ制御部１
５によるアクティブコンバータ回路２に対する駆動制御
を再開させて（ステップＳ３６）、ステップＳ３７に移
行し、ゼロクロスカウンタ４９の計数値Ｚが「０」でな
い場合（ステップＳ３５，ＮＯ）には、そのままステッ
プＳ３７に移行する。

【００８６】すなわち、ゼロクロスカウンタ４９の計数
値が１つ計数されるまでの期間が経過するとアクティブ
コンバータ回路２に対する駆動の停止が解除され、駆動
が再開されることになり、この期間は、実施の形態１に
おける再起動判定時間ｔ１に相当する。

【００８７】その後、再起動維持判定部４８は、ゼロク
ロスカウンタ４９の計数値Ｚが「７」以上であるか否か
を判断する（ステップＳ３７）。計数値Ｚが「７」以上
である場合、すなわち計数値Ｚが「８」になるまでの期
間に達しない場合（ステップＳ３７，ＹＥＳ）には、ス
テップＳ３１に移行して上述した処理を繰り返し、計数
値Ｚが「７」以上でない場合（ステップＳ３７，ＮＯ）
には、過電流検出信号を検出したか否かを判断する（ス
テップＳ３８）。

【００８８】過電流検出信号を検出した場合（ステップ
Ｓ３９，ＹＥＳ）、再起動維持判定部４８は、ゼロクロ
スカウンタの計数値Ｚが「８」になるまでの期間まで、
過電流が継続的に生じているものと考え、コンバータ制
御部１５に対してコンバータ制御停止信号を出力してア
クティブコンバータ回路２に対する駆動を停止させ、そ
の後における再起動判定部１３からの再起動信号を受け
付けても、アクティブコンバータ回路２に対する駆動制
御は行わず（ステップＳ３９）、本処理を終了する。一
方、過電流検出信号を検出しない場合（ステップＳ３
９，ＮＯ）には、計数値Ｚの値を「１」インクリメント
し（ステップ４０）、ステップＳ３４に移行する。

【００８９】つぎに、図５を参照して、ゼロクロス検出
部８が用いる双方向フォトカプラの構成について説明す
る。図５において、ゼロクロス検出部８は、フォトカプ
ラＣ１，Ｃ２からなる双方向フォトカプラを有する。フ
ォトカプラＣ１は、交流電流Ｉ１方向の電流を発光ダイ
オードＤ１によって検出し、検出した光信号としてフォ
トトランジスタＴＲ１のベースに入力され、電気信号に
変換される。この電気信号は、フォトトランジスタＴＲ
１に接続されるゼロクロス回路５１によって、交流電流
Ｉ１がピーク値からゼロ点（アース点）に達する時にゼ
ロクロス検出信号のパルスとして過電流検出部４０に出
力される。

【００９０】同様に、フォトカプラＣ２は、交流電流Ｉ
２方向の電流を発光ダイオードＤ２によって検出し、検
出した光信号としてフォトトランジスタＴＲ２のベース
に入力され、電気信号に変換される。この電気信号は、
フォトトランジスタＴＲ２に接続されるゼロクロス回路
５２によって、交流電流Ｉ２がピーク値からゼロ点（ア
ース点）に達する時にゼロクロス検出信号のパルスとし
て過電流検出部４０に出力される。

【００９１】このゼロクロス検出部８は、双方向フォト
カプラを用いて、商用電源１の正弦波交流入力の正部分
によるゼロクロスと負部分によるゼロクロスとをそれぞ
れ検出しているので、商用電源１の周波数の半周期毎に
ゼロクロス検出信号が過電流検出部４０に出力されるこ
とになる。

【００９２】つぎに、図６を参照して、双方向フォトカ
プラの代わりに単方向フォトカプラを用いたゼロクロス
検出部８の構成について説明する。図６において、ゼロ
クロス検出部８は、フォトカプラＣ３を有する。フォト
カプラＣ３は、交流電流Ｉ３方向の電流を発光ダイオー
ドＤ３によって検出し、検出した光信号としてフォトト
ランジスタＴＲ３のベースに入力され、電気信号に変換
される。この電気信号は、フォトトランジスタＴＲ３に
接続されるゼロクロス回路５３によって、交流電流Ｉ３
がピーク値からゼロ点（アース点）に達する時にゼロク
ロス検出信号のパルスとして過電流検出部４０に出力さ
れる。

【００９３】このゼロクロス検出部８は、単方向フォト
カプラを用いて、商用電源１の正弦波交流入力の正部分
によるゼロクロスを検出しているので、商用電源１の周
波数の１周期毎にゼロクロス検出信号が過電流検出部４
０に出力されることになる。従って、双方向フォトカプ
ラを用いたゼロクロス検出信号の計数値Ｚを「８」に設
定した場合に、この計数値Ｚの値に対応する単方向フォ
トカプラによるゼロクロス検出信号の計数値Ｚは「４」
となる。

【００９４】なお、上述した第１の計数値と第２の計数
値とは、ともに過電流検出信号が出力された時から計数
した値であるが、第２の計数値を再開後からの計数値と
してもよい。この場合においては、再開後からの計数初
期値を第１の計数値に設定することによって実現される
が、実質的には同一である。また、ゼロクロスカウンタ
４９をそれぞれ再起動判定部４３および再起動維持判定
部４８に個別に設けてもよい。

【００９５】この実施の形態２によれば、ゼロクロス検
出信号を計数することによってアクティブコンバータ回
路２に対する駆動制御の停止、再開を行うようにしてい
るで簡易な構成によって実施の形態１と同様な作用効果
を得ることができる。

【００９６】また、ゼロクロス検出部８は、双方向フォ
トカプラあるいは単方向フォトカプラを用いているの
で、商用電源１から絶縁されてノイズ等が重畳しないで
安定動作の過電流検出部４０を実現できる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第１の停止制御手段が、前記入力電流の値が所定値
を超えた場合に前記アクティブコンバータ回路の駆動を
停止させる制御を行い、その後、再開制御手段が、前記
第１の計時手段によって計時される第１の所定時間の経
過時に前記アクティブコンバータ回路の駆動を再開さ
せ、その後、第２の停止制御手段が、前記第２の計時手
段によって計時された前記第２の所定時間内に前記入力
電流の値が所定値を超えた場合に前記アクティブコンバ
ータ回路の駆動を停止させるとともに前記再開制御手段
による前記アクティブコンバータ回路の駆動の再開を行
わせない制御を行い、瞬時的な過電流と継続的な過電流
を切り分けて駆動の停止、再開、継続を行うようにして
いるので、アクティブコンバータ回路内に瞬発的な過電
流が生じた場合には、アクティブコンバータ回路の破壊
を防止するとともに、電源装置に接続される負荷に影響
を与えないで効率的なエネルギー供給を行うことがで
き、継続的な過電流が生じた場合にも、適正な過電流遮
断を行ってアクティブコンバータ回路の破壊を未然に防
止することができるという効果を奏する。

【００９８】つぎの発明によれば、第１の停止制御手段
が、前記入力電流の値が所定値を超えた場合に前記アク
ティブコンバータ回路の駆動を停止させる制御を行い、
その後、再開制御手段が、前記第１の停止制御手段によ
る前記アクティブコンバータ回路の駆動の停止時からゼ
ロクロス検出信号が計数された検出回数が第１の所定検
出回数となった時に前記アクティブコンバータ回路の駆
動を再開させ、その後、第２の停止制御手段が、前記再
開制御手段による前記アクティブコンバータ回路の駆動
の再開時から計数された検出回数が第２の所定検出回数
となるまでに前記入力電流の値が所定値を超えた場合に
前記アクティブコンバータ回路の駆動を停止させるとと
もに前記再開制御手段による前記アクティブコンバータ
回路の駆動の再開を行わせない制御を行い、瞬時的な過
電流と継続的な過電流を切り分けて駆動の停止、再開、
継続を行うようにしているので、アクティブコンバータ
回路内に瞬発的な過電流が生じた場合には、アクティブ
コンバータ回路の破壊を防止するとともに、電源装置に
接続される負荷に影響を与えないで効率的なエネルギー
供給を行うことができ、継続的な過電流が生じた場合に
も、適正な過電流遮断を行ってアクティブコンバータ回
路の破壊を未然に防止することができるという効果を奏
する。特に、ゼロクロス検出信号が有効利用され、簡易
な構成で実現できるという効果を奏する。

【００９９】つぎの発明によれば、前記第１の停止制御
手段が、論理的な回路である前記駆動制御回路の駆動制
御を停止させるようにしているので、直ちにアクティブ
コンバータ回路の駆動が停止され、過電流によるアクテ
ィブコンバータ回路の破壊を未然に防止することができ
るという効果を奏する。

【０１００】つぎの発明によれば、前記ゼロクロス信号
検出手段が、双方向フォトカプラを用いて前記交流入力
の周波数の半周期毎に前記ゼロクロス信号を検出するよ
うにしているので、アクティブコンバータ回路に過電流
が流れた場合に、簡易な構成で安定かつ高速に駆動停止
制御、駆動再開制御、および駆動維持制御を行うことが
できるという効果を奏する。

【０１０１】つぎの発明によれば、前記ゼロクロス信号
検出手段が、単方向フォトカプラを用いて前記交流入力
の周波数の１周期毎に前記ゼロクロス信号を検出するよ
うにしているので、アクティブコンバータ回路に過電流
が流れた場合に、簡易な構成で安定かつ高速に駆動停止
制御、駆動再開制御、および駆動維持制御を行うことが
できるという効果を奏するとともに、双方向カプラの構
成に対してさらに簡易な構成となるという効果を奏す
る。

【０１０２】つぎの発明によれば、前記第１の所定時間
または前記第１の所定検出回数に相当する時間を、前記
アクティブコンバータ回路の出力電圧低下が前記所定装
置に影響を与えない範囲の許容時間としているので、空
気調和機等の所定装置の能力低下を防止することができ
るという効果を奏する。

【０１０３】つぎの発明によれば、前記第２の所定時間
または前記第２の所定検出回数に相当する時間を、前記
制御手段の駆動制御が正常状態に復帰する時間としてい
るので、アクティブコンバータ回路の駆動再開時から制
御手段が正常にアクティブコンバータ回路を駆動制御で
きるまでの比較的長い時間を有効利用することができる
とともに、比較的長い時間であることから、過電流の原
因が瞬発的なものであるか否かを十分に判断する余裕を
もつことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１である電源装置を含
む空気調和機の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１における電源装置内
のアクティブコンバータ回路に過電流が流れた場合にお
けるアクティブコンバータ回路の駆動制御処理手順を示
すフローチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態２である電源装置を含
む空気調和機の構成を示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態２における電源装置内
のアクティブコンバータ回路に過電流が流れた場合にお
けるアクティブコンバータ回路の駆動制御処理手順を示
すフローチャートである。

【図５】 この発明の実施の形態２におけるゼロクロス
検出部の構成の一例を示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態２におけるゼロクロス
検出部の構成の一例を示す図である。

【図７】 従来の電源装置を含む空気調和機の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１ 商用電源、２ アクティブコンバータ回路、３ イ
ンバータ回路、４ 圧縮機、５ 室外熱交換器、６ 電
磁膨張弁、７ 室内熱交換器、８ ゼロクロス検出部、
９ 母線電圧検出部、１０ 入力電流検出部、１１ 停
止判定部、１２再起動判定時間計測部、１３，４３ 再
起動判定部、１４ インバータ制御部、１５ コンバー
タ制御部、１６ 駆動波形制御部、１７ 再起動維持判
定時間計測部、１８，４８ 再起動維持判定部、２０
過電流検出部、２１ 整流回路、２２ チョークコイ
ル、２３ スイッチング素子、２４ 平滑コンデンサ、
２５ ダイオード、２６ 抵抗、３０ 電源装置、３１
空気調和機本体、４９ゼロクロスカウンタ、Ｃ１〜Ｃ
３ フォトカプラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｙ (72)発明者 森 真人 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 本木 崇浩 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉川 芳彦 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5G004 AA05 AB02 BA04 CA05 DA02 DB01 DC04 EA01 GA02 5H006 AA02 BB05 CA01 CA07 CB01 CB08 CC08 DA02 DA04 DB01 FA02 GA01 GA04 5H007 AA02 BB06 CA01 CC12 DB01 DC02 DC05 FA03 FA12 FA17 GA05 GA08 5H730 AA18 AA20 AS13 BB14 CC01 DD02 EE07 EE59 FD01 FD41 FF19 FG05 XX02 XX15 XX22 XX23 XX35 XX44 XX45

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源からの交流入力を整流し、この整流
   出力をスイッチング素子を用いて可変昇圧出力するアク
   ティブコンバータ回路と、この可変昇圧出力を所定の出
   力に変換して所定装置に出力するインバータ回路と、前
   記インバータ回路の制御状態および前記アクティブコン
   バータ回路の状態に基づき、前記スイッチング素子を駆
   動制御する駆動制御回路を用いて前記アクティブインバ
   ータ回路の可変昇圧出力を制御する制御手段とを有した
   電源装置において、 前記電源から前記アクティブコンバータ回路内に入力さ
   れた入力電流を検出する電流検出手段と、 前記入力電流の値が所定値を超えた場合に前記アクティ
   ブコンバータ回路の駆動を停止させる制御を行う第１の
   停止制御手段と、 前記第１の停止制御手段による前記アクティブコンバー
   タ回路の駆動の停止時から第１の所定時間を計時する第
   １の計時手段と、 前記第１の所定時間の経過時に前記アクティブコンバー
   タ回路の駆動を再開させる再開制御手段と、 前記第１の所定時間の経過時から第２の所定時間を計時
   する第２の計時手段と、 前記第２の所定時間内に前記入力電流の値が所定値を超
   えた場合に前記アクティブコンバータ回路の駆動を停止
   させるとともに前記再開制御手段による前記アクティブ
   コンバータ回路の駆動の再開を行わせない制御を行う第
   ２の停止制御手段と、 を備えたことを特徴とする電源装置。
2. 【請求項２】 電源からの交流入力を整流し、この整流
   出力をスイッチング素子を用いて可変昇圧出力するアク
   ティブコンバータ回路と、この可変昇圧出力を所定の交
   流出力に変換して所定装置に出力するインバータ回路
   と、前記インバータ回路の制御状態および前記アクティ
   ブコンバータ回路の状態に基づき、前記スイッチング素
   子を駆動制御する駆動制御回路を用いて前記アクティブ
   インバータ回路の可変昇圧出力を制御する制御手段とを
   有した電源装置において、 前記交流入力のゼロクロス信号を検出するゼロクロス信
   号検出手段と、 前記ゼロクロス信号の検出回数を計数する計数手段と、 前記電源から前記アクティブコンバータ回路内に入力さ
   れた入力電流を検出する電流検出手段と、 前記入力電流の値が所定値を超えた場合に前記アクティ
   ブコンバータ回路の駆動を停止させる制御を行う第１の
   停止制御手段と、 前記第１の停止制御手段による前記アクティブコンバー
   タ回路の駆動の停止時から計数された検出回数が第１の
   所定検出回数となった時に前記アクティブコンバータ回
   路の駆動を再開させる再開制御手段と、 前記再開制御手段による前記アクティブコンバータ回路
   の駆動の再開時から計数された検出回数が第２の所定検
   出回数となるまでに前記入力電流の値が所定値を超えた
   場合に前記アクティブコンバータ回路の駆動を停止させ
   るとともに前記再開制御手段による前記アクティブコン
   バータ回路の駆動の再開を行わせない制御を行う第２の
   停止制御手段と、 を備えたことを特徴とする電源装置。
3. 【請求項３】 前記第１の停止制御手段は、前記駆動制
   御回路の駆動制御を停止させることを特徴とする請求項
   １または２に記載の電源装置。
4. 【請求項４】 前記ゼロクロス信号検出手段は、双方向
   フォトカプラを用いて前記交流入力の周波数の半周期毎
   に前記ゼロクロス信号を検出することを特徴とする請求
   項２または３に記載の電源装置。
5. 【請求項５】 前記ゼロクロス信号検出手段は、単方向
   フォトカプラを用いて前記交流入力の周波数の１周期毎
   に前記ゼロクロス信号を検出することを特徴とする請求
   項２または３に記載の電源装置。
6. 【請求項６】 前記第１の所定時間または前記第１の所
   定検出回数に相当する時間は、前記アクティブコンバー
   タ回路の出力電圧低下が前記所定装置に影響を与えない
   範囲の許容時間であることを特徴とする請求項１〜５の
   いずれか一つに記載された電源装置。
7. 【請求項７】 前記第２の所定時間または前記第２の所
   定検出回数に相当する時間は、前記制御手段の駆動制御
   が正常状態に復帰する時間であることを特徴とする請求
   項１〜６のいずれか一つに記載された電源装置。