[发明专利]电力变换装置

说明书

控制电路(14)对第1支路(500)至少进行脉冲宽度调制控制，根据直流电容器(4)的直流电压与向负载的输出电压的电压变换比和至少1个阈值的比较，选择对第2支路(600)进行脉冲宽度调制控制以及脉冲频率调制控制、还是进行脉冲宽度调制控制以及移相调制控制、还是进行脉冲宽度调制控制、脉冲频率调制控制以及移相调制控制。

技术领域

本发明涉及电力变换装置，特别涉及将来自交流电源的输入电力变换为期望的直流电力的电力变换装置。

背景技术

在绝缘的同时将从交流电源供给的交流电力变换为直流电力并供给给直流负载的电力变换装置一般由将交流电力变换为直流电力的电力变换器和使用绝缘变压器来输出期望的直流电力的绝缘型电力变换器这2个变换器构成。对此，提出通过将2个变换器合并为1个变换器实现高效化的电力变换装置(参照例如日本特开2012-249415号公报(专利文献1))。日本特开2012-249415号公报(专利文献1)公开的电力变换装置具备功率因数改善部、电流谐振转换器部以及将电流谐振转换器部的第1开关元件Q1、第2开关元件Q2与功率因数改善部的开关元件共用化的AC/DC转换器电路。通过使开关元件Q1～Q4的导通占空比变化来控制功率因数改善部的输出电压且使开关元件Q1～Q4的开关频率变化来控制AC/DC转换器电路的输出电压，并且根据开关元件Q1～Q4的导通占空比进行开关元件Q1-Q2、Q3-Q4的空载时间控制，改善效率。

参考文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-249415号公报

发明内容

在日本特开2012-249415号公报(专利文献1)记载的电力变换装置中，在仅用频率控制对输出电压进行降压控制的情况下，在某一定的频率以上的区域，针对频率变动的电压变动灵敏度恶化，所以必须使频率变动幅度显著增加。因此，半导体元件以及磁性零件的电力损耗增加。其结果，存在导致电力变换效率的降低，半导体元件以及磁性零件破坏的可能性。

本发明的电力变换装置是在交流电源与负载之间进行电力变换的电力变换装置，具备包括并联连接的第1支路、第2支路、第3支路以及直流电容器的逆变器电路。第1支路具有串联连接的第1半导体元件以及第2半导体元件，作为第1半导体元件以及第2半导体元件的连接点的第1交流端与交流电源的一端连接。第2支路具有串联连接的第3半导体元件以及第4半导体元件。第3支路具有串联连接的第5半导体元件以及第6半导体元件。第5半导体元件以及第6半导体元件的连接点与交流电源的另一端连接。第1半导体元件、第3半导体元件以及第5半导体元件被连接。第2半导体元件、第4半导体元件以及第6半导体元件被连接。本发明的电力变换装置还具备：变压器，具有一端与第1交流端连接且另一端与作为第3半导体元件和第4半导体元件的连接点的第2交流端连接的1次侧绕组及与1次侧绕组磁耦合的2次侧绕组；并联谐振用电抗器，与变压器的1次侧绕组并联地连接；2次侧整流电路，对来自变压器的2次侧绕组的交流输出进行整流；输出平滑电路，设置于2次侧整流电路与负载之间，包括至少1个平滑电容器；以及控制电路，控制逆变器电路。控制电路对第1支路至少进行脉冲宽度调制控制，根据直流电容器的直流电压与向负载的输出电压的电压变换比和至少1个阈值的比较，选择对第2支路进行脉冲宽度调制控制以及脉冲频率调制控制、还是进行脉冲宽度调制控制以及移相调制控制、还是进行脉冲宽度调制控制、脉冲频率调制控制以及移相调制控制。

根据本发明，控制电路对第1支路至少进行脉冲宽度调制控制，根据直流电容器的直流电压与向负载的输出电压的电压变换比和至少1个阈值的比较，选择对第2支路进行脉冲宽度调制控制以及脉冲频率调制控制、还是进行脉冲宽度调制控制以及移相调制控制、还是进行脉冲宽度调制控制、脉冲频率调制控制以及移相调制控制。由此，能够降低半导体元件以及磁性零件的电力损耗。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的电力变换装置5000的结构的图。

图2是示出式(6)的电压变换比的特性的图。