JPH0568375A - 空気調和機の制御方法 - Google Patents
空気調和機の制御方法Info
- Publication number
- JPH0568375A JPH0568375A JP3229885A JP22988591A JPH0568375A JP H0568375 A JPH0568375 A JP H0568375A JP 3229885 A JP3229885 A JP 3229885A JP 22988591 A JP22988591 A JP 22988591A JP H0568375 A JPH0568375 A JP H0568375A
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- switching
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空気調和機の入力力率を改善し、高調波の低
減を図ると共に、軽負荷時に発生する交流／直流変換回
路の出力電圧の異常上昇を無くす。 【構成】 交流電源を直流に変換する交流／直流変換回
路２に電源と閉回路を構成する少なくともリアクタ４及
びスイッチング素子５を設け、そのスイッチング素子５
を、入力電流が入力電圧とほぼ同位相の略正弦波になる
ようにスイッチング制御する。また、軽負荷時（入力電
流小の時）には入力電流波形がゼロクロス点を通過して
ピーク付近に差し掛かるとスイッチング制御を停止し、
入力電流波形がピークを超えたらスイッチング制御を再
開する。この制御に必要なゼロクロス点の検出，交流入
力電流の検出，タイマー等は何れも空気調和機の既存の
ゼロクロス検出回路10，入力電流センサ８，制御用マイ
クロコンピュータ13の内部タイマーを利用する。
減を図ると共に、軽負荷時に発生する交流／直流変換回
路の出力電圧の異常上昇を無くす。 【構成】 交流電源を直流に変換する交流／直流変換回
路２に電源と閉回路を構成する少なくともリアクタ４及
びスイッチング素子５を設け、そのスイッチング素子５
を、入力電流が入力電圧とほぼ同位相の略正弦波になる
ようにスイッチング制御する。また、軽負荷時（入力電
流小の時）には入力電流波形がゼロクロス点を通過して
ピーク付近に差し掛かるとスイッチング制御を停止し、
入力電流波形がピークを超えたらスイッチング制御を再
開する。この制御に必要なゼロクロス点の検出，交流入
力電流の検出，タイマー等は何れも空気調和機の既存の
ゼロクロス検出回路10，入力電流センサ８，制御用マイ
クロコンピュータ13の内部タイマーを利用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気調和機の電源回路の
制御方法に関するものである。
制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空気調和機においては、交流電源を直流
に変換し、この直流をインバータ部に供給するととも
に、マイクロコンピュータにて圧縮機をインバータ制御
するためのＰＷＭ波形を生成し、このＰＷＭ波形に応じ
て上記インバータ部を制御するようになっている。とこ
ろで、交流電源を直流に変換する電源回路は一般的にコ
ンデンサ入力形になっているが、このような電源回路は
入力電流が歪波となるため入力力率が悪く、また、高調
波電流を発生する。そこで、この入力力率を改善し、高
調波を低減するために、例えば図３に示すように交流／
直流変換回路21、つまり交流電源22とインバータ部23の
間には電源と閉回路を構成するリアクタ24およびスイッ
チング素子25による入力電流制御回路が設けられてお
り、そのスイッチング素子25を高速でオン、オフ制御
し、入力電流波形が略正弦波となるようにしている。
に変換し、この直流をインバータ部に供給するととも
に、マイクロコンピュータにて圧縮機をインバータ制御
するためのＰＷＭ波形を生成し、このＰＷＭ波形に応じ
て上記インバータ部を制御するようになっている。とこ
ろで、交流電源を直流に変換する電源回路は一般的にコ
ンデンサ入力形になっているが、このような電源回路は
入力電流が歪波となるため入力力率が悪く、また、高調
波電流を発生する。そこで、この入力力率を改善し、高
調波を低減するために、例えば図３に示すように交流／
直流変換回路21、つまり交流電源22とインバータ部23の
間には電源と閉回路を構成するリアクタ24およびスイッ
チング素子25による入力電流制御回路が設けられてお
り、そのスイッチング素子25を高速でオン、オフ制御
し、入力電流波形が略正弦波となるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
制御方法で制御される電源回路の場合、負荷が適当であ
れば図４の（Ａ）に示されるように、出力電圧も適当な
値になるが、同図（Ｂ）に示されるように軽負荷とな
り、入力電流が低下すると出力電圧が異常に上昇する欠
点がある。そのため、従来は図３の回路に示されるよう
な過電圧検出回路26を設け、過電圧が検出されるとその
保護機能を作動させるようにしていたが、これだけでは
インバータ部への直流電圧の安定化を図るには不十分
で、また、出力直流電圧から作られる他の制御回路用の
電源の安定化も図れず、使用する部品の定格も下げられ
ないという問題があった。したがって、本発明において
はこれらの課題を解決し、低コストにより、入力力率を
改善し、高調波を低減すると共に、軽負荷時の出力電圧
の異常上昇を抑えることができる空気調和機の制御方法
を提供することを目的としている。
制御方法で制御される電源回路の場合、負荷が適当であ
れば図４の（Ａ）に示されるように、出力電圧も適当な
値になるが、同図（Ｂ）に示されるように軽負荷とな
り、入力電流が低下すると出力電圧が異常に上昇する欠
点がある。そのため、従来は図３の回路に示されるよう
な過電圧検出回路26を設け、過電圧が検出されるとその
保護機能を作動させるようにしていたが、これだけでは
インバータ部への直流電圧の安定化を図るには不十分
で、また、出力直流電圧から作られる他の制御回路用の
電源の安定化も図れず、使用する部品の定格も下げられ
ないという問題があった。したがって、本発明において
はこれらの課題を解決し、低コストにより、入力力率を
改善し、高調波を低減すると共に、軽負荷時の出力電圧
の異常上昇を抑えることができる空気調和機の制御方法
を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたものであり、交流電源を交流／直
流変換手段により直流に変換し、圧縮機をインバータ制
御するためのインバータ部に供給するようにしてなる空
気調和機において、上記交流／直流変換手段に、上記交
流電源と閉回路を構成する少なくともリアクタおよびス
イッチング素子を設け、入力電流が入力電圧とほぼ同位
相の略正弦波になるよう、上記スイッチング素子をスイ
ッチング制御すると共に、軽負荷時にはスイッチング制
御を間欠的に行うようにした。
決するためになされたものであり、交流電源を交流／直
流変換手段により直流に変換し、圧縮機をインバータ制
御するためのインバータ部に供給するようにしてなる空
気調和機において、上記交流／直流変換手段に、上記交
流電源と閉回路を構成する少なくともリアクタおよびス
イッチング素子を設け、入力電流が入力電圧とほぼ同位
相の略正弦波になるよう、上記スイッチング素子をスイ
ッチング制御すると共に、軽負荷時にはスイッチング制
御を間欠的に行うようにした。
【０００５】
【作用】上記の制御方法では、交流／直流変換手段に設
けたスイッチング素子を、入力電流と入力電圧とがほぼ
同位相の略正弦波になるように、スイッチング制御する
ので入力力率は改善され、高調波電流は減少する。ま
た、入力電流が小さくなると、つまり、負荷が小さくな
ったときにはスイッチング制御が間欠的に行われるので
スイッチング素子に流れる電流が少なくなる。したがっ
て、負荷の変動に対して、交流／直流変換手段の出力電
圧の安定化を図ることができる。しかも、上記の制御を
行うのに必要な交流入力電流の検出やゼロクロス点の検
出は空気調和機既存の過電流保護手段の入力電流センサ
や、入力周波数の判別や割込み処理のための入力交流の
ゼロクロス検出手段を共用することができる。
けたスイッチング素子を、入力電流と入力電圧とがほぼ
同位相の略正弦波になるように、スイッチング制御する
ので入力力率は改善され、高調波電流は減少する。ま
た、入力電流が小さくなると、つまり、負荷が小さくな
ったときにはスイッチング制御が間欠的に行われるので
スイッチング素子に流れる電流が少なくなる。したがっ
て、負荷の変動に対して、交流／直流変換手段の出力電
圧の安定化を図ることができる。しかも、上記の制御を
行うのに必要な交流入力電流の検出やゼロクロス点の検
出は空気調和機既存の過電流保護手段の入力電流センサ
や、入力周波数の判別や割込み処理のための入力交流の
ゼロクロス検出手段を共用することができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図２に基づい
て説明する。空気調和機には、図１に示されるように、
交流電源１を直流に変換する交流／直流変換回路２と、
この交流／直流変換回路２からの直流が供給されるイン
バータ部３と、入力力率を改善し、高調波を低減するた
めに、交流／直流変換回路２に設けた電源と閉回路を構
成するリアクタ（チョークコイル）４およびスイッチン
グ素子（ＩＧＢＴ）５とからなる入力電流制御回路と、
逆阻止ダイオード６と、上記インバータ部３で駆動され
る圧縮機用モータ７と、入力電流を検出する入力電流セ
ンサ（ＣＴ）８と、この検出入力電流を得る入力電流変
換回路９と、その交流のゼロクロスを検出するゼロクロ
ス検出回路10と、上記入力電流制御回路を構成するスイ
ッチング素子５を駆動するドライブ回路11と、上記イン
バータ部３を駆動するドライブ回路12と、上記検出入力
電流が所定値以下の時にはスイッチング素子５のドライ
ブ回路11に出力するドライブパルスを交流半周期のピー
ク付近だけＬＯＷレベルにして、上記スイッチング素子
５のスイッチング制御をその部分だけ停止させる制御装
置（マイクロコンピュータ）13とが備えられている。
て説明する。空気調和機には、図１に示されるように、
交流電源１を直流に変換する交流／直流変換回路２と、
この交流／直流変換回路２からの直流が供給されるイン
バータ部３と、入力力率を改善し、高調波を低減するた
めに、交流／直流変換回路２に設けた電源と閉回路を構
成するリアクタ（チョークコイル）４およびスイッチン
グ素子（ＩＧＢＴ）５とからなる入力電流制御回路と、
逆阻止ダイオード６と、上記インバータ部３で駆動され
る圧縮機用モータ７と、入力電流を検出する入力電流セ
ンサ（ＣＴ）８と、この検出入力電流を得る入力電流変
換回路９と、その交流のゼロクロスを検出するゼロクロ
ス検出回路10と、上記入力電流制御回路を構成するスイ
ッチング素子５を駆動するドライブ回路11と、上記イン
バータ部３を駆動するドライブ回路12と、上記検出入力
電流が所定値以下の時にはスイッチング素子５のドライ
ブ回路11に出力するドライブパルスを交流半周期のピー
ク付近だけＬＯＷレベルにして、上記スイッチング素子
５のスイッチング制御をその部分だけ停止させる制御装
置（マイクロコンピュータ）13とが備えられている。
【０００７】なお、上記交流／直流変換回路２には、上
記リアクタ４およびスイッチング素子５の他に、交流を
直流に整流する整流回路２ａおよびこの直流を平滑する
コンデンサ２ｂが備えられている。また、制御装置13は
圧縮機用モータ７の所望の回転数に応じたＰＷＭ波形を
生成し、このＰＷＭ波形により圧縮機用モータ７をイン
バータ制御し、上記入力電流センサ８による検出入力電
流に基づいて過電流保護機能を作動し、例えば過電流に
なったときには圧縮機用モータ７の回転数を低下させる
ように、インバータ部３を制御するようになっている。
記リアクタ４およびスイッチング素子５の他に、交流を
直流に整流する整流回路２ａおよびこの直流を平滑する
コンデンサ２ｂが備えられている。また、制御装置13は
圧縮機用モータ７の所望の回転数に応じたＰＷＭ波形を
生成し、このＰＷＭ波形により圧縮機用モータ７をイン
バータ制御し、上記入力電流センサ８による検出入力電
流に基づいて過電流保護機能を作動し、例えば過電流に
なったときには圧縮機用モータ７の回転数を低下させる
ように、インバータ部３を制御するようになっている。
【０００８】空気調和機には、このように入力電流を検
出する入力電流センサ８や、入力周波数の判別と割込み
処理のために入力交流のゼロクロス点を検出するゼロク
ロス検出回路10が有り、また、制御装置13のマイクロコ
ンピュータにはタイマーが内蔵されているので、本発明
ではこれらを利用し、図２の下部に示されるようなスイ
ッチングパターンに基づいてスイッチング素子５をオ
ン，オフ制御するようにしている。このようなスイッチ
ングパターンは予め入力電流センサ８による検出入力電
流の大きさに応じて決定され、ゼロクロス検出回路10に
よって入力交流のゼロクロス点が検出されると、検出入
力電流に応じたスイッチングパターンがセットされる。
出する入力電流センサ８や、入力周波数の判別と割込み
処理のために入力交流のゼロクロス点を検出するゼロク
ロス検出回路10が有り、また、制御装置13のマイクロコ
ンピュータにはタイマーが内蔵されているので、本発明
ではこれらを利用し、図２の下部に示されるようなスイ
ッチングパターンに基づいてスイッチング素子５をオ
ン，オフ制御するようにしている。このようなスイッチ
ングパターンは予め入力電流センサ８による検出入力電
流の大きさに応じて決定され、ゼロクロス検出回路10に
よって入力交流のゼロクロス点が検出されると、検出入
力電流に応じたスイッチングパターンがセットされる。
【０００９】図２の（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ本発
明の制御方法によってスイッチング素子５がスイッチン
グ制御された時の出力電圧、入力電圧、入力電流、ドラ
イブパルスの各波形を表しており、（Ａ）側は入力電流
センサ８で検出された入力電流が予め設定されている値
以上の場合の一例、（Ｂ）側は入力電流センサ８で検出
された入力電流が予め設定されている値以下の場合の一
例である。図から理解できるように入力電流値が所定値
以上の場合は図２（Ａ）の下部に示されるようなスイッ
チングパターンに基づいてドライブ回路11を制御し、こ
のドライブ回路11がスイッチング素子５をオン，オフ制
御するようになっているが、入力電流値が所定値以下の
場合は図２（Ｂ）の下部に示されるように、入力電流の
波形がピーク付近に差し掛かるとスイッチング制御を停
止し、入力電流の波形がピークを超え中腹に差し掛かる
とスイッチング制御を再開させるようになっており、こ
の制御は入力交流の半周期毎に実行されるようになって
いる。このようなスイッチング制御を行うことによって
出力電圧は破線の位置から実線の位置まで低下させるこ
とができるので、軽負荷時の出力電圧の異常上昇を無く
すことができるわけである。
明の制御方法によってスイッチング素子５がスイッチン
グ制御された時の出力電圧、入力電圧、入力電流、ドラ
イブパルスの各波形を表しており、（Ａ）側は入力電流
センサ８で検出された入力電流が予め設定されている値
以上の場合の一例、（Ｂ）側は入力電流センサ８で検出
された入力電流が予め設定されている値以下の場合の一
例である。図から理解できるように入力電流値が所定値
以上の場合は図２（Ａ）の下部に示されるようなスイッ
チングパターンに基づいてドライブ回路11を制御し、こ
のドライブ回路11がスイッチング素子５をオン，オフ制
御するようになっているが、入力電流値が所定値以下の
場合は図２（Ｂ）の下部に示されるように、入力電流の
波形がピーク付近に差し掛かるとスイッチング制御を停
止し、入力電流の波形がピークを超え中腹に差し掛かる
とスイッチング制御を再開させるようになっており、こ
の制御は入力交流の半周期毎に実行されるようになって
いる。このようなスイッチング制御を行うことによって
出力電圧は破線の位置から実線の位置まで低下させるこ
とができるので、軽負荷時の出力電圧の異常上昇を無く
すことができるわけである。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したような空気調和機の制御方
法であるならば、軽負荷時の出力電圧の異常上昇が抑制
され、安定した出力電圧が得られるので過電圧検出回路
を設ける必要性はなく、また、使用する部品の定格も下
げられ、さらに、出力電流電圧から作られる空気調和機
の他の制御回路用の電源の安定化が図れ、インバータ部
への直流電圧も安定する。
法であるならば、軽負荷時の出力電圧の異常上昇が抑制
され、安定した出力電圧が得られるので過電圧検出回路
を設ける必要性はなく、また、使用する部品の定格も下
げられ、さらに、出力電流電圧から作られる空気調和機
の他の制御回路用の電源の安定化が図れ、インバータ部
への直流電圧も安定する。
【図１】本発明の第１の実施例を示す空気調和機の要部
回路ブロック図である。
回路ブロック図である。
【図２】本発明の制御方法でスイッチング制御したとき
の概略波形図である。
の概略波形図である。
【図３】従来例を示す空気調和機の要部回路ブロック図
である。
である。
【図４】従来の制御方法でスイッチング制御したときの
概略波形図である。
概略波形図である。
１ 交流電源 ２ 交流／直流変換回路 2a 整流回路 2b コンデンサ ３ インバータ部 ４ リアクタ（チョークコイル） ５ スイッチング素子（ＩＧＢＴ） ６ 逆阻止ダイオード ７ 圧縮機用モータ ８ 入力電流センサ（ＣＴ） ９ 入力電流変換回路 10 ゼロクロス検出回路 11 ドライブ回路 12 ドライブ回路 13 制御装置（マイクロコンピュータ）
Claims (3)
- 【請求項１】 交流電源を交流／直流変換手段により直
流に変換し、圧縮機をインバータ制御するためのインバ
ータ部に供給するようにしてなる空気調和機において、
上記交流／直流変換手段に、上記交流電源と閉回路を構
成する少なくともリアクタおよびスイッチング素子を設
け、入力電流が入力電圧とほぼ同位相の略正弦波になる
よう、上記スイッチング素子をスイッチング制御すると
共に、軽負荷時にはスイッチング制御を間欠的に行うよ
うにしてなることを特徴とする空気調和機の制御方法。 - 【請求項２】 入力電流を検出して、この入力電流によ
って軽負荷を判断すると共に、この入力電流の検出は空
気調和機既存の過電流保護手段の入力電流検出手段を共
用するようにしてなる請求項１記載の空気調和機の制御
方法。 - 【請求項３】 上記間欠的なスイッチング制御は、入力
電流が所定値以下のとき、交流の半周期中の入力電圧波
形のピーク付近でスイッチング制御を所定時間停止させ
るようにしてなる請求項１記載の空気調和機の制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3229885A JPH0568375A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 空気調和機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3229885A JPH0568375A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 空気調和機の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0568375A true JPH0568375A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16899239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3229885A Pending JPH0568375A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 空気調和機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0568375A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040103610A (ko) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | (주)에이.씨.티 | 동기식 고효율 역률 보상 회로 |
| US7466110B2 (en) | 2004-08-27 | 2008-12-16 | Sanken Electric Co., Ltd. | Power factor improving circuit |
| KR101527698B1 (ko) * | 2012-01-27 | 2015-06-09 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 전력 변환 회로 |
| KR20190019330A (ko) * | 2017-08-17 | 2019-02-27 | 엘지전자 주식회사 | 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535755A (en) * | 1976-07-07 | 1978-01-19 | Hitachi Ltd | Power source c ircuit |
| JPH02254975A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-15 | Ricoh Co Ltd | 力率改善回路を有する整流回路 |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP3229885A patent/JPH0568375A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535755A (en) * | 1976-07-07 | 1978-01-19 | Hitachi Ltd | Power source c ircuit |
| JPH02254975A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-15 | Ricoh Co Ltd | 力率改善回路を有する整流回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040103610A (ko) * | 2003-05-30 | 2004-12-09 | (주)에이.씨.티 | 동기식 고효율 역률 보상 회로 |
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| KR101527698B1 (ko) * | 2012-01-27 | 2015-06-09 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | 전력 변환 회로 |
| US9190926B2 (en) | 2012-01-27 | 2015-11-17 | Daikin Industries, Ltd. | Power conversion circuit with leakage current compensation except near the AC voltage zero crossing |
| KR20190019330A (ko) * | 2017-08-17 | 2019-02-27 | 엘지전자 주식회사 | 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 |
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