CN102055350B - 直流电源装置和使用了该装置的空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供直流电源装置和使用了该装置的空调装置。在由目标电压设置单元设置的目标直流电压与由电源电压检测单元检测到的电源电压的比值小于预定值的情况下，在距由过零检测单元检测到的交流电源的过零点的1/2周期中使开关单元短路两次，将该两次短路的第一次和第二次短路间隔在由频率检测单元检测到的电源频率为50Hz时设为0.2～0.4ms，在电源频率为60Hz时设为0.16～0.33ms，之后在比值为预定值以上的情况下，将开关单元的短路次数根据比值，切换为比两次还多的次数，且直流电源装置的噪声频率不超过所嵌入的设备的电动机的运行噪声频率的短路次数。

Description

直流电源装置和使用了该装置的空调装置

技术领域

本发明涉及将从交流电源得到的交流电压转换为直流电源并抑制电源高次谐波电流来实现高功率、高效率的直流电源装置和使用了该装置的空调装置。

背景技术

在具有被逆变器驱动的电动机负载的空调装置等设备中，作为该高效率方法之一，公知通过缠绕很多电动机的线圈绕组，减小流过电动机中电流，从而降低逆变器中的损耗的方法。

但是，在实际采用该方法的情况下，由于电动机的感应电压与线圈匝数成比例增加，所以装载在设备上的直流电源装置需要使提供给逆变器的直流电压高出抵消感应电压增加的部分。

同时，为了减轻功率输送设备的负担，直流电源装置要求高功率、低高次谐波电流，提出了通过连接电抗器并使其短路来控制输入电流的波形和直流电压的各种方法。作为这种现有技术，已知有特公昭63-13204号公报、专利2809463号公报、特开平10-201248号公报、特开2003-153543号公报、特开2006-174689号公报、专利03485047号公报、特开2009-100499号公报。

专利文献1具有检测交流电源电流的电源电流检测电路，决定电流的上限值和下限值，并通过与检测电流相比较而控制短路定时。由此，描述了由于可以在电源半周期内通过几次短路来改善电源电流，所以可以提供兼顾高效率和高功率的电源电路。

专利文献2具有瞬态电源电流检测电路，其与负载状态相匹配来设置系数，并根据该系数和电流信息之积来生成规定开关元件的动作的导通比，从而使开关元件动作。这明确规定了专利文献1的开关定时，由此实现了电源高次谐波电流的抑制和高功率，还可进行直流电压的控制。进而，通过根据负载改变系数并停止电源电流的峰值附近的开关动作，从而使开关次数和直流电压变化，能够进行高效动作。描述了电源装置和功率改善方法。

专利文献3在交流电源的每半个周期内检测过零点，并通过在过零点后延迟规定的时间来接通开关单元，并在规定的接通期间之后关断，从而放大来自交流电源的输入电流的通电幅度并改善功率因素，并且通过将贮存在电抗器中的能量供给平滑电容器，从而可得到高直流电压。描述了通过仅接通1次即可高效率地改善功率因素的电源装置。

专利文献4设置其一端与交流电源相连的电抗线圈和经电抗线圈使交流电源短路/开路的双向通电性短路元件，并根据负载量，在无短路动作的无功率因素改善模式、或在电源半周期内进行一次或多次短路动作的部分开关模式、或高频率进行短路动作的高频率开关模式的其中任一个模式下控制短路元件。由此，可以在负载的大运行区域整体中降低损耗来提高效率，可以通过功率因素改善来稳定地进行功率供给。进一步，描述了负载和电源同时都可解决高频问题的功率供给装置、电动机驱动装置和功率供给装置的控制方法。

专利文献5～专利文献7描述了根据负载来改变开关元件的短路次数，从而实现高功率因素的直流电源装置的直流电源装置、空调装置。

【专利文献1】特公昭63-13204号公报

【专利文献2】专利2809463号公报

【专利文献3】特开平10-201248号公报

【专利文献4】特开2003-153543号公报

【专利文献5】特开2006-174689号公报

【专利文献6】专利03485047号公报

【专利文献7】特开2009-100499号公报

现在，家用空调装置考虑到对环境的担忧，强烈要求节约资源、节约能量。除此之外，随着电子控制设备的剧增，要求适合于限制对电源产生恶劣影响的高次谐波电流的产品。

但是，在上述所述的现有技术中，仅部分满足了这些要求，所以存在以下问题。

专利文献1中需要检测瞬态的交流电流的电流检测电路和决定开关定时的开关元件驱动电路，因此电路变得复杂。进一步，没有描述直流电压的控制法和最佳的电流上限值、下限值的决定方法，不适合进行缠绕了很多线圈绕组的直流电压的升压所需的电动机的高效控制。也没有涉及直流输出电压的维持方法。

专利文献2中，在负载小时，直流电压变低，开关次数减少，进行高效率运行，在负载大时，直流电压升高，开关次数增多，可进行高功率因素运行。但是，需要瞬态的交流电源电流，电路变复杂。在效率优先而将开关次数降低到几次的情况下，交流电流的脉动增大，发现了功率因素降低和高次谐波电流增加。通过短路次数和开关占空比的增减来进行直流输出电压的维持。

专利文献3在升高直流电压的情况下，短路后的波形会失真，所以电源高次谐波电流增多，虽然得到高功率因素，但不能满足JIS标准值。另外，本发明在电源的半周期内仅进行一次短路动作，并没有提到脉冲间隔。

在专利文献4中，可在部分开关模式下，通过控制开关元件的短路开始时间、短路时间和短路次数，来控制直流输出电压，但是没有描述抑制高次谐波的具体手段。因此，虽然可通过模式的切换来选择高效率和高次谐波抑制(高功率因素)的其中之一，但是不能兼顾高效率和高次谐波抑制。

专利文献5～专利文献7中没有对最佳的开关定时进行明确记载。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制电源高次谐波电流的同时在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

本发明要解决的技术问题，在包括：整流电路，其将从交流电源输入的交流功率转换为直流功率；电抗器，其连接在所述交流电源和所述整流电路之间；开关单元，其经所述电抗器使所述交流电源短路；所述直流功率的目标电压设置单元；频率检测单元，其检测所述交流电源的频率；电源电压检测单元，其检测所述交流电源的电源电压；过零检测单元，其检测所述交流电源的电压的过零点；直流电压检测单元，其检测作为所述整流电路的输出的直流电压；和开关控制单元，其与所述过零点同步地使所述开关单元短路、开路的直流电源装置中，所述开关控制单元在由所述目标电压设置单元设置的目标直流电压与由所述电源电压检测单元检测到的电源电压的比值小于预定值的情况下，在距由所述过零检测单元检测到的所述交流电源的过零点的1/2周期中使所述开关单元短路两次，将该两次短路的第一次和第二次短路间隔在由所述频率检测单元检测到的电源频率为50Hz时设为0.2～0.4ms，在所述电源频率为60Hz时设为0.16～0.33ms，之后在所述比值为预定值以上的情况下，将所述开关单元的短路次数根据所述比值，切换为比所述两次还多、且直流电源装置的噪声频率不会超过与所述直流功率相连的设备的电动机的运行噪声频率的短路次数。

技术方案2所述的直流电源装置在技术方案1所述的直流电源装置中，所述开关控制单元在由所述目标电压设置单元设置的目标直流电压与由所述电源电压检测单元检测到的电源电压的比值为第一预定值以上的情况下，与所述两次短路的情形同样，在距由所述过零检测单元检测到的所述交流电源的过零点的1/2周期中使所述开关单元短路两次，将该两次短路的第一次和第二次短路间隔在由所述频率检测单元检测到的电源频率为50Hz时设为0.2～0.4ms，在所述电源频率为60Hz时设为0.16～0.33ms，之后在所述比值为第二预定值以上的情况下，将所述开关单元的短路次数根据所述比值，切换为比所述两次还多、且直流电源装置的噪声频率不会超过所述设备的电动机的运行噪声频率的短路次数。

技术方案3所述的直流电源装置在技术方案1或2所述的直流电源装置中，所述开关控制单元将第三次之后的短路时间在所述电源频率为50Hz时设为0.25ms以下、在60Hz时设为0.2ms以下的范围。

技术方案4所述的直流电源装置在技术方案1或2的所述直流电源装置中，在使所述开关单元的短路次数从M次增加到M+1次时，使短路次数增加后的第M次为止的短路时间的总值少于短路次数增加前的短路时间的总值。

技术方案5所述的直流电源装置是在技术方案1或2的直流电源装置中，在使所述开关单元的短路次数从M次增加到M+1次时，使第M+1次为止的短路时间的总值等于短路次数增加前的第M次为止的短路时间的总值。

技术方案6所述的直流电源装置是在技术方案1或2所述的直流电源装置中，在使所述开关单元的短路次数从M次减少到M-1次时，使短路次数减少后的短路时间的总值比短路次数减少前的第M-1次为止的短路时间的总值增加。

技术方案7所述的直流电源装置是在技术方案1或2所述的直流电源装置中，在使所述开关单元的短路次数从M次减少到M-1次时，使短路次数减少后的短路时间的总值等于短路次数减少前的第M次为止的短路时间的总值。

技术方案8所述的直流电源装置是在技术方案3所述的直流电源装置中，还包括：输入电流检测单元，其检测来自所述交流电源的输入电流，所述开关控制单元根据所述比值和由所述输入电流检测单元检测到的输入电流，来决定所述开关单元的二至六次为止的短路次数。

技术方案9所述的直流电源装置是在技术方案3的直流电源装置中，还包括：负载量检测单元，其检测所述设备的负载量，所述开关控制单元根据所述比值和由所述负载量检测单元检测到的输入电流，来决定所述开关单元的二至六次为止的短路次数。

技术方案10所述的直流电源装置是在技术方案9所述的直流电源装置中，将所述负载量设作对所述电动机的施加电压，作为所述负载量检测单元具有检测对电动机的施加电压的电动机施加电压检测单元，所述开关控制单元根据所述比值和由所述电动机施加电压检测单元检测到的电动机施加电压来决定所述开关单元的二至六次的短路次数。

技术方案11所述的直流电源装置是在技术方案9所述的直流电源装置中，将所述负载量设作所述电动机的转速，作为所述负载量检测单元具有检测电动机的转速的电动机转速检测单元，所述开关控制单元根据所述比值和由所述电动机转速检测单元检测到的电动机转速来决定所述开关单元的二至六次的短路次数。

进一步，根据技术方案12，可以廉价提供满足电源高次谐波电流限制且以最大限度利用电源容量的高能力提供高效率的空调装置。

(发明效果)

根据技术方案1所述的发明，可通过廉价的电路结构抑制电源高次谐波电流，并且在低负载下实现高效率和适当的功率因素，在高负载下实现高功率因素和适当的效率。

根据技术方案2，可通过廉价的电路结构抑制电源高次谐波电流，并且在低负载下实现高效率和适当的功率因素，在高负载下实现高功率因素和适当的效率。

根据技术方案3，即使增多短路次数也可改善功率因素，并且满足电源高次谐波电流限制。

根据技术方案4，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，即使增加短路次数，也几乎不会使直流电压变化，可以确保作为负载的设备的稳定运行。

根据技术方案5，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，即使增加短路次数，也几乎不会使直流电压变化，可以确保作为负载的设备的稳定运行。

根据技术方案6，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，即使增加短路次数，也几乎不会使直流电压变化，可以确保作为负载的设备的稳定运行。

根据技术方案7，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，即使增加短路次数，也几乎不会使直流电压变化，可以确保作为负载的设备的稳定运行。

根据技术方案8，可通过廉价的电路结构抑制电源高次谐波电流，并且在低负载下实现高效率和适当的功率因素，在高负载下实现高功率因素和适当的效率。

根据技术方案9，可通过廉价的电路结构抑制电源高次谐波电流，并且在低负载下实现高效率和适当的功率因素，在高负载下实现高功率因素和适当的效率。

根据技术方案10，可通过廉价的电路结构抑制电源高次谐波电流，并且在低负载下实现高效率和适当的功率因素，在高负载下实现高功率因素和适当的效率。

根据技术方案11，可通过廉价的电路结构抑制电源高次谐波电流，并且时在低负载下实现高效率和适当的功率因素，在高负载下实现高功率因素和适当的效率。

根据技术方案12，可以廉价地实现满足电源高次谐波电流限制，且以最大限度利用电源容量的高能力实现高效率的空调装置。

附图说明

图1是表示实施例1的电源装置的电路结构的框图。

图2是所述电源装置在一次短路时的电源电压/输入电流波形，其中，输出为1800W、一次短路延迟为1.5ms、直流电压为300V、输入为200V、50H、电抗为12mH、功率因素为89.25％、高次谐波容限为0.34(五次)，虚线表示输入电压，实线表示输入电流。

图3是所述电源装置在两次短路时的电源电压/输入电流波形，其中，输出为1800W、一次短路延迟为1.5ms、1-2短路间隔为0.2ms、两次短路接通宽度为0.2ms、直流电压为300V、输入为200V、50Hz、电抗为12mH、功率因素为90.16％、高次谐波容限为0.42(五次)，虚线表示输入电压，实线表示输入电流。

图4是所述电源装置在三次短路时的电源电压/输入电流波形，其中，输出为1800W、一次短路延迟为1.5ms、1-2短路间隔为0.2ms、两次短路接通宽度为0.2ms、三次电路延迟为4ms、三次短路接通宽度为0.1ms、直流电压为300V、输入为200V、50Hz、电抗为12mH、功率因素为91.4％、高次谐波容限为0.32(九次)，虚线表示输入电压，实线表示输入电流。

图5是所述电源装置在五次短路时的电源电压/输入电流波形，其中，输出为1800W、一次短路延迟为1.5ms、1-2短路间隔为0.2ms、两次短路接通宽度为0.16ms、三次电路延迟为4ms、四次短路延迟为6ms、五次短路延迟为7ms、三～五次短路接通宽度为0.1ms、直流电压为300V、输入为200V、50Hz、电抗为12mH、功率因素为93.87％、高次谐波容限为0.09(九次)，虚线表示输入电压，实线表示输入电流。

图6是所述电源装置的短路次数控制部的存储装置的存储内容说明图。

图7是所述短路次数控制部的短路次数控制流程的主要部分。

图8是所述短路次数控制部的前级处理流程的主要部分。

图9是所述短路次数控制部的短路次数增加处理流程的主要部分。

图10是所述短路次数控制部的短路次数减少处理流程的主要部分。

图11是表示所述电源装置的电路结构的框图。

图12是表示输入电流和目标直流电压的关系的图。

图13是表示负载量和目标直流电压的关系的图。

图14是表示电动机施加电压和目标直流电压的关系的图。

图15是表示电动机转速和目标直流电压的关系的图。

图16是表示实施例3的电源装置的电路结构框图。

图17是表示实施例4的电源装置的电路结构框图。

图18是表示实施例5的电源装置的电路结构框图。

图19是实施例6的空调装置的结构图。

图20是所述空调装置的室外机的内部结构立体图。

图21是卸下所述室外机的顶板后的俯视图。

图22是卸下所述室外机的前面板后的主视图。

图中：1-空调装置；2-室内机；5-遥控器；6-室外机；8-连接配管；10-控制装置；20-框体；21-框体基底；23-装饰壳；25-前面板；27-空气吸入口；29-空气吹出口；33-室内热交换器；35-承滴盘；37-排水配管；61-基底；62-外框；64-送风机室；65-电气设备箱；66-电气设备箱罩；67-电子部件；68-机械室；73-室外热交换器；75-压缩机；76-蓄电池；78-配管连接阀；82-连接部开口；100-直流电源装置；101-交流电源；102-整流电路；103-平滑电容器；104-负载；104a-逆变器；104b-外部负载；105-电抗器；106-开关单元；107-电源电压/过零检测单元；108-开关控制单元；109-直流电压检测单元；110-逆变器驱动器；111-微型计算机；111a-频率检测单元；111b、111d-A/D转换部；111c、111e-PWM输出部；111f-变频器控制单元；111g-逆变器控制单元；111h-目标电压设置单元；112-输入电流检测单元；113-负载量检测单元；114-电动机；115-电动机施加电压检测单元；116-电动机转速检测单元；118-周边信息检测单元；230、230′-空气吸入部；213、231′-滤波器；251-可动面板；290-吹风路径；290a-吹风路径上壁；290b-吹风路径下壁；291-上侧上下风向板；292-下侧上下风向板；295-左右风向板；311-送风扇片；396-收发部；397-显示装置；611-隔板；612-电抗器罩；621-前面板；621a-电动机基底；621e-风扇外环；621g-开口基部；622-顶板；623-侧面板；631-室外扇；633-送风电动机；635-扇栅格。

具体实施方式

下面，使用附图说明将本发明应用在用于空调装置的压缩机驱动的直流电源装置的实施例。图中同一附图标记表示同一物体或类似物体。

(实施例1)

首先，使用图1来说明本发明的直流电源装置的整体结构。图1是表示实施例1的电源装置的电路结构的框图。

如图1所示，直流电源装置100与交流电源101和负载104相连，通过整流电路102整流交流电压，并通过平滑电容器103将其平滑后转换为直流电压，之后将功率供给负载104。

通常因在平滑电容器103中贮存的电荷引起的直流电压，只有在交流电压超过该直流电压时电流才不会流过，所以通电区间短，电流波形尖锐，功率因素会恶化。若为了改善该情形而连接电抗器105，则电流波形的波峰值变低，通电区间后延，可改善功率因素。

进一步，设置开关单元106，使得交流电源101经电抗器105而被短路，并连接检测交流电源101的过零点的过零检测单元107，与由过零检测单元107检测出的过零点相同步地，由开关控制单元108生成驱动开关单元106的驱动信号，并使开关单元106短路。

接着，使用图2、图3来说明开关单元的一次短路，两次短路的例子。图2是电源装置中一次短路时的电源电压/输入电流波形。图3是电源装置中两次短路时的电源电压/输入电流波形。

之前明白了为了抑制电源高次谐波电流，若进行多次开关的短路、开路，则由于短路电流的峰值降低，所以很有效，但是没有提到其间隔。发明人在多次研究的结果中发现为了兼顾功率因素的提高和电源高次谐波电流的抑制，第一次短路和第二次短路之间的开路时间很重要，从而申请了本发明。下面，说明第一和第二次短路之间的开路时间的重要性。

在说明之前，说明作为高次谐波电流的指标的高次谐波的容限。电源频率的n次高次谐波电流的限度值被规定在JIS C61000-3-2“电磁兼顾性-第3-2部：限度值-高次谐波电流产生限度值”中，相对于该限度值Isn，在高次谐波电流为In时，将n次容限定义为(1-In/Isn)。

从定义可以看出，由于在n次的容限小于0时，会流过限度值Isn以上的n次高次谐波电流，所以不符合规定而为否决掉，在n次的容限大于0时，处于n次高次谐波电流为限度值以下而符合规定的状态，在n次的容限接近1时，n次的高次谐波电流接近0，几乎不存在对电源带来恶劣影响的n次高次谐波电流，认为是非常好的状态。

将上述的n次容限从2次求到40次，从而将最小的容限定义为高次谐波的容限。

一般，在作为空调装置考虑家用的4～5kW等级的产品的情况下，作为电源多数使用200V，运行时间在春、秋感觉冷而在弱供暖下使用的时间最多，负载最大的条件是：早晨的供暖启动时，高速驱动压缩机，并以大的供暖能力使室内急速变暖时。

这样，要求供暖能力、制冷能力的大小与负载量的大小连动，对于空调装置而言，要求进行对应于与负载量的大小连动的压缩机转速、直流电压、输入电流、机体各部分的温度、冷冻周期的温度等的运行。

首先，说明仅进行一次短路的情形。该情况下，电源半周期的电源电压、电源电流(输入电流)的波形例如如图2所示。设交流电源电压为ie200V、50Hz，作为负载的条件相当于运行时间长的供暖的弱运行，假定直流电压Vd为260V、输出功率为880W，将过零点到第一次短路为止的延迟时间设为Td、短路时间设为Ton，从而获得所需的直流电压260V，并求出功率因素最大的延迟时间Td和短路时间Ton，并通过仿真求出这时的高次谐波的容限和功率因素，则变为如表1所示。

表1

高次谐波容限、功率因素(％)

直流电压260V  输出880W  电源电压200V  电源频率50Hz

从该表可以判断出，通过使延迟时间和短路时间变化，可以提高高次谐波的容限。在表1中，若高次谐波的容限增加，则具有功率因素降低的倾向，高次谐波的容限和功率因素为折衷的关系。

接着，说明具体的两次短路的各种例子。

在与上述情形相对地进行两次短路的情况下，电源半周期的电源电压、电源电流(输入电流)的波形例如如图3所示。

设直流电压Vd为260V、输出功率为880W、交流电源电压为200V、50Hz，将过零点到第一次短路为止的延迟时间Td固定为1.7ms、将总计第一和第二次短路时间的总短路时间Ton固定为0.62ms，使第二次短路时间在0.1～0.5ms间变化，使第一次短路和第二次短路之间的开路时间在0.1～0.8ms间变化，在此情况下，表2表示高次谐波的容限，表3表示功率因素。

表2

高次谐波容限   直流电压260V    输出880W

延迟时间1.7ms  总短路时间0.62ms

表3

功率因素(％)   直流电压260V    输出880W

延迟时间1.7ms  总短路时间0.62ms

这里，按照直流电压为260V的方式进行两次短路，即使得到了高功率因素，若第一和第二次短路之间的开路时间过大，则高次谐波的容限变为NG。高次谐波的容限和功率因素良好，且对控制的偏差有余量的是第一和第二次短路之间的开路时间为0.2ms时，即使第二次短路时间变化，高次谐波的容限也有0.08～0.18，功率因素也为93.2～93.9％，因此还在高次谐波的标准值内，且可实现高功率因素。

进一步，表4～表7表示将过零点到第一次短路的延迟时间Td与总计第一和第二次短路时间后的总短路时间Ton设为(Td，Ton)＝(2.2ms，0.45ms)、(2.7ms，0.35ms)的情况下的高次谐波的容限、功率因素。以下的表只要不是特别限定，则表示电源电压为200V、电源频率为50Hz的情况下的值。

表4

高次谐波容限   直流电压260V    输出880W

延迟时间2.2ms  总短路时间0.45ms

表5

功率因素(％)   直流电压260V    输出880W

延迟时间2.2ms  总短路时间0.45ms

(Td，Ton)＝(2.2ms，0.45ms)时，第一次短路和第二次短路之间的开路时间为0.2～0.4ms的值时比较好，这时的高次谐波的容限为0.08～0.31，功率因素为90.7～92.5％。仅进行一次的短路时高次谐波没有余量，但是，通过进行两次短路，且从0.2～0.4ms间选择第一次短路和第二次短路之间的开路时间，则可以在同等功率因素下改善高次谐波的容限。

表6

高次谐波容限   直流电压260V    输出880W

延迟时间2.7ms  总短路时间0.35ms

表7

功率因素(％)   直流电压260V    输出880W

延迟时间2.7ms  总短路时间0.35ms

(Td，T0n)＝(2.7ms，0.35ms)时，在第一次短路和第二次短路之间的开路时间为0.2～0.4ms的情况下，可得到良好的结果，高次谐波的容限为0.16～0.37、功率因素为86.8～89.5％。与仅进行一次短路相比，通过进行两次短路，且从0.2～0.4ms间选择第一次短路和第二次短路之间的开路时间，从而可以在同等功率因素下改善高次谐波的容限。

在上述条件上增加所使用的电动机的绕组匝数时，需要提高输出直流电压，为了研究在这种状况下是否也可以使用本发明的技术，将直流电压变为270V后进行研究。该情况下，与直流电压为260V时相比，需要增加总计第一和第二次短路时间的总短路时间Ton，功率因素最大的延迟时间Td和短路时间Ton变为(Td，Ton)＝(1.7ms，0.74ms)、(2.2ms，0.56ms)、(2.7ms，0.44ms)。表8表示一次短路时的高次谐波的容限、功率因素，表9～表14表示两次短路时的高次谐波的容限、功率因素。

表8

高次谐波容限、功率因素(％)

直流电压270V  输出880W  电源电压200V  电源频率50Hz

表9

高次谐波容限   直流电压270V    输出880W

延迟时间1.7ms  总短路时间0.74ms

表10

功率因素(％)   直流电压270V    输出880W

延迟时间1.7ms  总短路时间0.74ms

在(Td，Ton)＝(1.7ms，0.74ms)的情况下，只进行一次短路时，功率因素为90.8％、高次谐波的容限为-0.08，高次谐波的容限为NG，但是在进行两次短路的情况下，当第一和第二次短路之间的开路时间为0.2ms时，高次谐波的容限和功率因素良好，对控制的偏差有余量，即使使第二次短路时间变化，高次谐波的容限也为0.03～0.16、功率因素也为91.5～92.3％，因此还在高次谐波的标准值内，且可实现高功率因素。

表11

高次谐波容限   直流电压270V    输出880W

延迟时间2.2ms  总短路时间0.56ms

表12

功率因素(％)   直流电压270V    输出880W

延迟时间2.2ms  总短路时间0.56ms

在(Td，Ton)＝(2.2ms，0.56ms)的情况下，只进行一次短路时功率因素为91.0％、高次谐波的容限为0.09，对高次谐波的标准值余量少，在进行两次短路的情况下，当第一和第二次短路之间的开路时间为0.2ms时，高次谐波的容限和功率因素良好，相对控制的偏差有余量，即使第二次短路时间变化，高次谐波的容限也有0.13～0.28，功率因素为91.0～91.5％，因此还在高次谐波的标准值内，且可实现高功率因素。

表13

高次谐波容限   直流电压270V    输出880W

延迟时间2.7ms  总短路时间0.44ms

表14

功率因素(％)   直流电压270V    输出880W

延迟时间2.7ms  总短路时间0.44ms

在(Td，Ton)＝(2.7ms，0.44ms)的情况下，只进行一次短路时，功率因素为89.6％、高次谐波的容限为-0.09，高次谐波的容限为NG，但是在进行两次短路的情况下，当第一和第二次短路之间的开路时间为0.2～0.4ms时，高次谐波的容限和功率因素良好，相对控制的偏差有余量，即使第二次短路时间变化，高次谐波的容限也有0.05～0.26，功率因素为87.7～89.3％，因此还在高次谐波的标准值内，且可实现高功率因素。

接着，如空调装置的供暖启动时那样，需要高速旋转压缩机的情况下，为了提高电动机的转速，需要升高直流电压，且在升高从空调装置吹出的暖风的温度时变成高负载，所以必须增加输出。

因此，研究了交流电源电压为200V、50Hz、直流电压Vd为280V、输出功率为1800W的情形。在该情况下，需要使总计第一和第二次短路时间的总短路时间Ton增加，功率因素成为最大的延迟时间Td和短路时间Ton为(Td，Ton)＝(1.5ms，1.24ms)。表15表示一次短路时的高次谐波的容限、功率因素，表16，表17表示在两次短路中使第二次短路时间变化为0.1～0.9ms，且使第一次短路和第二次短路之间的开路时间变化为0.1～1.0ms情况下的高次谐波的容限、功率因素。

表15

高次谐波容限、功率因素(％)

输出1800W  电源电压200V  电源频率50Hz

表16

高次谐波容限   直流电压280V    输出1800W

延迟时间1.5ms  总短路时间1.24ms

表17

功率因素(％)   直流电压280V    输出1800W

延迟时间1.5ms  总短路时间1.24ms

在(Td，Ton)＝(1.5ms，1.24ms)的情况下，只进行一次短路时，功率因素为93.6％、高次谐波的容限为0.16，虽然还在高次谐波标准值内，且为高功率因素，但是进行两次短路时，在将第一和第二次短路之间的开路时间设为0.2～0.4ms的情况下，可得到良好的结果，即使使第二次短路时间变化，高次谐波的容限也为0.09～0.33、功率因素也为93.5～94.7％。与仅进行一次短路时相比，进行两次短路，并通过从0.2～0.4ms之间选择第一次短路和第二次短路之间的开路时间，从而可以增大高次谐波的容限，并可以提高功率因素。

接着，为了根据上述条件而研究增加所使用的电动机的绕组匝数的情形等的通用性，进一步提高直流电压，并研究交流电源电压为200V、50Hz、直流电压Vd为300V、输出功率为1800W的情形。在该情况下，需要进一步增加总计第一和第二次短路时间的总短路时间Ton，功率因素成为最大的延迟时间Td和短路时间Ton为(1.5ms，1.44ms)。表15表示一次短路时的高次谐波的容限、功率因素，表18、表19表示两次短路下使第二次短路时间变化为0.1～0.9ms，且使第一次短路和第二次短路之间的开路时间变化为0.1～0.9ms的情况下的高次谐波的容限、功率因素。

表18

高次谐波容限   直流电压300V    输出1800W

延迟时间1.5ms  总短路时间1.44ms

表19

功率因素(％)   直流电压300V    输出1800W

延迟时间1.5ms  总短路时间1.44ms

在(Td，Ton)＝(1.5ms，1.44ms)的情况下，只进行一次短路时，功率因素为89.3％、高次谐波的容限为0.34，虽然还在高次谐波的标准值内，且为高功率因素，但是在进行两次短路的情况下，当第一和第二次短路之间的开路时间为0.2～0.3ms时，可得到良好的结果，即使使第二次短路时间变化，高次谐波的容限也为0.10～0.42、功率因素也为89.6～91.1％。与仅进行一次短路时相比，进行两次短路，且通过从0.2～0.3ms间选择第一次短路和第二次短路之间的开路时间，可以增大高次谐波的容限，并可以提高功率因素。

如上所述，为了兼顾电源高次谐波电流的抑制和高功率因素，使开关单元106短路两次比短路一次要好，进一步如上所述，在50Hz的情况下，可以从0.2～0.4ms间选择第一次短路和第二次短路之间的开关单元106的开路时间。在60Hz的情况下，可以从50Hz的时的约5/6的0.16～0.33ms间选择该开路时间。

如图3所示，在本实施例中的直流电源装置中，从由过零检测单元107检测到的过零点开始经过延迟时间后，开关控制单元108接通开关单元106而进行第一次短路，并且在交流电源101为50Hz时，使开关单元106仅开路0.3ms的间隔、在60Hz时仅开路0.25ms的间隔，之后接通开关单元106而进行第二次短路，之后，使开关单元106开路。

第一次短路和第二次短路的开路时间在50Hz时需要在0.2～0.4ms间选择，在60Hz时需要在0.16～0.33ms间选择，若处于该期间，则可以根据状况来改变。

接着，说明第一次短路时间和第二短路时间的决定方法。

(a)例如，将第二次短路时间固定为0.1ms，通过将交流的多个周期间的直流电压的均值作为当前直流电压来检测，并根据所述均值与目标直流电压的差分进行PI控制，从而决定第一次短路时间。

(b)作为其他方法，也可以决定第一和第二次短路时间的比率之后，针对第一和第二次短路时间的总和，检测当前直流电压，并根据该当前直流电压与目标直流电压的差分来进行PI控制。

(c)进一步作为其他方法，针对第一和第二次短路时间的总和，检测当前直流电压，并根据该当前直流电压与目标直流电压的差分来进行PI控制，且使得具备处于第一次短路时间的限制值，若第一次短路时间超过限制值，则延长第二次短路时间。可以使该限制值根据输入电流、负载信息、目标直流电压、当前直流电压等而变化。

交流电源101的频率是50Hz还是60Hz的判断可以通过测量过零点信号的间隔来判断，例如，若比9ms长则可以判断为是50Hz，若比9ms短，则可判断为是60Hz。

使用图4、图5来说明使开关单元短路的次数超过两次的情形。图4是在电源装置中短路三次时的电源电压/输入电流波形。图5是在电源装置中短路五次时的电源电压/输入电流波形。

如上所述，通过使开关单元106短路两次，可以抑制高次谐波来改善功率因素，但是在想要进一步抑制高次谐波电流并提高功率因素的情况下，增加短路次数很有效。但是，若增加短路次数，则损耗会增加。

接着，说明进行三次短路的情形。

如图4所示，从由过零检测单元107检测到的过零点开始经过1.5ms延迟时间后，开关控制单元108接通开关单元106来进行第一次短路，且使开关单元106被关断0.2ms，之后接通开关单元106来进行第二次短路，然后关断开关单元106，之后，在距过零点4.0ms的时刻接通开关单元106来进行第三次短路，之后打开开关单元106。

第一次短路和第二次短路之间的开路时间在50Hz时需要在0.2～0.4ms间选择，在60Hz时需要在0.16～0.33ms间选择，但是若在该范围，则也可以根据周围的状况来改变。第二次短路和第三次短路之间的开路时间可以是固定值，也可以是可变的。

说明第一次短路时间、第二次短路时间和第三次短路时间的决定方法。

(d)例如，将第二次短路时间和第三次短路时间固定为0.1ms，通过检测出当前直流电压并根据该当前直流电压与目标直流电压的差分来进行PI控制，从而决定第一次短路时间。

(e)作为其他方法，将第三次短路时间固定为0.1ms，通过检测出当前直流电压并根据该当前直流电压与目标直流电压的差分来进行PI控制，从而决定第一和第二次短路时间，也可以通过前述的(a)～(c)的短路时间的决定方法来进行。

(f)作为又一方法，也可以决定第一、第二和第三次短路时间的比率，并针对第一、第二和第三次短路时间的总和，检测出当前直流电压，且根据该当前直流电压与目标直流电压的差分来进行PI控制。

(g)作为又一方法，可以针对第一、第二和第三次短路时间的总和检测出当前直流电压，并根据该当前直流电压与目标直流电压的差分来进行PI控制，而且使得具备处于第一和第二次短路时间的限制值，若第一次短路时间超过限制值，则延长第二次短路时间，若第二次短路时间超过限制值，则延长第三次短路。也可以根据输入电流、负载信息、目标电压、当前电压等来改变该限制值。

另外，在以上的实施例中，在短路次数为五次的情况下，可以细分化为两次/三次/四次/五次，从而切换为多阶段，例如也可以是从两次短路切换到五次短路的两个阶段。

说明进一步增加短路次数来进行五次短路的情形。在第二次短路之前进行前述的(a)～(c)的短路时间的决定方法。

在50Hz的情况下，第三次短路在距过零点4ms后被进行0.1ms，第四次短路在距过零点6ms后被进行0.1ms，第五次短路在距过零点7ms后被进行0.1ms。图5表示交流电源101的电压、电流波形。在60Hz的情况下，第三次短路在在距过零点3.32ms后，被进行0.1ms，第四次短路在在距过零点5ms后，被进行0.1ms，第五次短路在在距过零点5.8ms后进行0.1ms。

这里，将第三、四、五次的短路时间设置为0.1ms，但是若在50Hz的情况下是比0.25ms短的时间、在60Hz情况下是比0.2ms短的时间，则也可以更长，也可在第三、四、五次中分别改变短路时间。也可根据输入电流、负载信息、目标电压、当前电压等来改变。

接着，说明根据电源电压和目标直流电压的比来改变短路次数的方法。

要求空调装置以对应于周边状况的能力来运行，该能力的大小与空调装置所承受的负载量的大小连动，负载量的大小根据直流电源装置供给功率的压缩机的转速、直流电源装置的输出直流电压、直流电源装置的交流输入电流、空调装置机体各部分的温度、冷冻周期的温度等的周边信息而变化。

在图1中，目标电压设置单元111h根据周边信息检测单元118所检测出的这些周边信息来设置目标直流电压Vg，并传送给变频器控制单元111f。该情况下，检测输入的电源电压Vs(峰值)并将该电源电压Vs与目标直流电压Vg(均值)的比值作为升压比R，并计算该升压比R＝Vg/Vs。

变频器控制单元111f内置在微型计算机111中，并以来自接收到电源电压/过零检测单元107的信号的A/D转换部111b、频率检测单元111a、逆变器控制单元111g和目标电压设置单元111h的信息为基础，通过PWM输出部111c向开关控制单元108发送信号，开关控制单元108基于信号加以控制开关单元106。

在升压比为1以上的情况下，将短路次数设为六次，在升压比小于1的情况下，将短路次数设为二至五次。该情况下，按照短路次数为二

六次、三六次、五六次的方式，可以跳跃式地切换短路次数，也可以按顺序加以切换。前述的表2～表7，表9～表14，表16，表17所示的例子是升压比小于1且进行两次短路的情况下的数据，表18，表19的例子是升压比为1以上且进行两次短路的情况下的数据。

升压比在运行开始时小于1，但是在运行中改变为变为1以上的情况下，和从最初就为1以上的情况下，进行短路次数在三次以上的运行，该情况下，通过使第一次和第二次的短路间隔如前所述那样，在电源频率为50Hz时设为0.2～0.4ms，在所述电源频率为60Hz时设为0.16～0.33ms，从而可得到良好的效果。

如上所述，实施例在由目标电压设置单元设置的目标直流电压和由电源电压检测单元检测出的电源电压的比值为预定值以上的情况下，使开关单元的短路次数根据所述比值而切换到比两次多的次数，且使其切换到直流电源装置的噪声频率没有超过所嵌入的设备的电动机的运行噪声频率的短路次数。

这样，实施例的直流电源装置具有将从交流电源输入的交流功率转换为直流功率的整流电路、连接在所述交流电源和所述整流电路之间的电抗器、使所述交流电源经所述电抗器短路的开关单元、所述直流功率的目标电压设置单元、检测所述交流电源的频率的频率检测单元、检测所述交流电源的电源电压的电源电压检测单元、检测所述交流电源的过零点的过零检测单元、检测作为所述整流电路的输出的直流电压的直流电压检测单元、与所述过零点同步地使所述开关单元短路、开路的开关控制单元，所述开关控制单元在由所述目标电压设置单元设置的目标直流电压与由所述电源电压检测单元检测出的电源电压的比值小于预定值的情况下，在距由所述过零检测单元检测出的所述交流电源的过零点1/2周期中，使所述开关单元短路两次，且将该两次短路的第一次和第二次的短路间隔在由所述频率检测单元检测出的电源频率为50Hz时设为0.2～0.4ms、在所述电源频率为60Hz时设为0.16～0.33ms，之后，在所述比值为预定值以上的情况下，将所述开关单元的短路次数根据所述比值切换为比所述两次还多的次数，且直流电源装置的噪声频率不超过所嵌入的设备的电动机的运行噪声频率的短路次数。

一般，在通过整流电路将交流电源转换为直流电源而驱动负载时，在交流电源和整流电路之间设置电抗器，并将经电抗器使交流电源短路的短路元件与整流电路并联设置，在以交流电源的过零点为基准的适当时期使短路元件工作适当时间，从而可改善功率因素。

这是因为通过改善功率因素，除了减轻交流电源的供给者的设备负担之外，还通过充分利用连接设备的断路器或插座(consent)的容量，从而将设备的能力发挥到最大限度，实质上可以提高使用者的性价比(costperformance)。但是，若盲目地进行短路，不仅不好，有时根据短路的情形和负载的状況，电源高次谐波电流会增加。

为改善前述的功率因素、抑制电源高次谐波电流而进行的短路元件的短路次数与一次短路相比，两次短路时上述效果好，通过进一步增多短路次数，可以满足电源高次谐波电流的限制，并能进一步提高功率因素。

理想情况是为了减少电源高次谐波电流，可以以高频率进行短路元件的切换，若电源电流大致与电源电压的瞬态值同步且成比例地变化比较好，但是若要这么做，则作为短路元件必须选择可进行高速响应的元件，而且通常需要使用高价元件。另外，短路元件的开关损耗会增大，短路元件的温度升高会增加。

为了克服该问题，包括周边的部件在内，必然都要使用价格昂贵的高耐热性的部件，因此，不能避免成本的上升，另外，由于损耗大，所以即使充分利用连接设备的断路器或插座的容量，可供给负载的功率也必然不是最大的。

在作为负载假定是空调装置的情况下，空调装置在运行初需要以大能力来调整室内温度，使其尽快满足使用者对舒适性的要求，在设置温度附近，为了不会因空调运行简断而使使用者感到不舒服，需要以小能力来连续运行。因此，要求压缩机的转速可变，且可对应于从大能力到小能力的大范围的负载改变。

在采用上述整流电路的情况下，还需要想些办法尽量避免因电源电压的变动而引起直流电压变动。

在实施例的直流电源装置中，由目标电压设置单元设置最适合于负载的驱动的直流电压，在该电压与电源电压的有效值的比值小于预定值的情况下，即，负载轻且以小能力运行的情况下，通过以对应于电源频率的适当的短路间隔来进行两次短路，可抑制电源高次谐波电流，同时可提高功率因素。这时，由于开关次数仅为两次，所以开关损耗小，可以进行高效运行。

在目标电压与电源电压的有效值的比值为预定值以上的情况下，即，负载重且以大能力运行的情况下，通过单调增加到六次的短路次数，可以将电源高次谐波电流抑制到限制值以下，同时可覆盖电源电压的改变且能够兼顾直流电压的升压和功率因素的提高。这时，由于开关的次数最高是六次，所以开关损耗仅仅是稍微的增加，可以维持高效率。

该情况下，直到第二次为止的短路以功率因素的增加和电源高次谐波电流的抑制为主要目的，第三次的短路以直流电压的升压为主要目的，第四次的短路以实现直流电压的升压和功率因素的增加、第五次和第六次短路以功率因素的增加为主要目的来执行短路动作。

尤其在所驱动的负载为空调装置的压缩机的情况下，由于空调装置在室内的温度接近设置温度的条件下的运行(压缩机的转速低且小能力的连续运行)非常长，所以开关损耗小，高效的运行持续较长时间而可抑制耗电量。

在空调运行开始最初这样的高负载时，增加开关的次数，而且压缩用电动机克服感应电压而进行高速旋转，并升压直流电压，使其可发挥大能力，驱动压缩机，并且确保高功率因素，充分利用连接空调装置的断路器、或插座的容量来使空调装置的能力发挥最大限度，从而可尽快将室内变为合适的温度。

因此，可以提供通过廉价的电路结构抑制电源高次谐波电流，同时在低负载下实现高效和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

为了在上述中进行具体说明，作为负载列举了逆变器控制的空调装置，但是本发明并不限于逆变器控制的空调装置用的直流电源装置，只要是同样结构的直流电源装置，当然可得到同样的效果。

实施例的直流电源装置中，所述开关控制单元在由所述目标电压设置单元设置的目标直流电压和由所述电源电压检测单元检测到的电源电压的比值为预定值以上的情况下，与所述两次短路的情形同样，在距由所述过零检测单元检测出的所述交流电源的过零点的1/2周期中，使所述开关单元短路两次，并将该两次短路的第一次和第二次的短路间隔在由所述频率检测单元检测到的电源频率为50Hz时，设为0.2～0.4ms，在所述电源频率为60Hz时设为0.16～0.33ms，之后，在所述比值为预定值以上的情况下，将所述开关单元的短路次数根据所述比值切换为比所述两次还多的次数，且直流电源装置的噪声频率不超过所嵌入的设备的电动机运行噪声频率的短路次数。

由此，在短路次数超过两次的的情况下，与前述同样，通过在第一次短路和第二次短路之间设置合适的间隔，可以实现电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善。

因此，可以通过廉价的电路结构提供抑制电源高次谐波电流，同时在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

实施例的直流电源装置中，所述开关控制单元将第三次以后的短路时间在所述电源频率为50Hz时设为0.25ms以下、60Hz时设为0.2ms以下的范围。

由此，通过第三次以后的短路所产生的电源高次谐波电流的频率在电源频率为50Hz时成为2000Hz、在60Hz时成为2500Hz以上，成为电源频率的40次以上，而且从电源高次谐波电流限制对象中被除去，所以可以满足电源高次谐波电流限制，只要进行主要考虑到功率因素的提高的研究即可。

以上记载了为抑制高次谐波电流并提高功率因素，增加短路次数为有效的情况，但是通过仿真可知，对与功率因素有关的3次～15次的高次谐波的抑制而言，增加短路次数是有效的，但是15次～40次的高次谐波电流反而存在易增加的倾向。

因此，判断出将第二次短路之后的短路设为比40次还高次的波形，这对电源高次谐波电流的抑制很重要。在电源频率为50Hz时，是其周期为20ms的正弦波，电源频率的40次高次谐波的周期是0.5ms。

若通过短路产生的三角波成为其40次的周期的1/2以下，则处于电源高次谐波电流限制的对象外，通过使短路时间变得比0.25ms短，从而可满足电源高次谐波电流限制。电源频率为60Hz时也因同样的理由，即通过使短路时间变得比0.2ms短，从而可满足电源高次谐波电流限制。

因此，可以提供增加短路次数来改善功率因素，同时满足电源高次谐波电流限制的直流电源装置。

接着，针对切换短路次数时的控制，使用图6～图9并以交流电源的半周期为例进行说明。图6是电源装置的短路次数控制部的存储装置的存储内容说明图。图7是短路次数控制部的短路次数控制流程主要部分。

在变频器控制单元111f的内部内置存储装置，并在该存储装置中存储升压比的阈值，使其可选择基于所述的升压比R的设置短路次数N。升压比的阈值在短路次数增加时和减少时不相同，具有适当的滞后，从而使控制稳定。

如图6所示，在存储装置中存储基于升压比R的设置短路次数N，且在存储装置中还存储对应于设置短路次数N和实际短路次数M的第n次短路时的短路时间的上限值TuNn、和下限值TINn，进一步存储对应于短路次数的目标直流电压Vg的控制允许幅度ΔVM。

若在图7的步骤S1中开始直流电源装置100的动作，则首先在步骤S3中进行输入各种判断和运算所需的数据的前级处理，并进入步骤S20，比较直流输出电压Vd和目标直流电压的上限值Vgu，若直流输出电压Vd为目标直流电压的上限值Vgu以下，则进入步骤S21，若直流输出电压Vd超过目标直流电压的上限值Vgu，则进入步骤S26。

步骤S21中进一步比较直流输出电压Vd和目标直流电压Vg，在直流输出电压Vd小于目标直流电压Vg的情况下，进入步骤S25，在直流输出电压Vd为目标直流电压Vg以上的情况下，由于直流输出电压Vd处于适当值的范围内，可以继续进行现有的控制，所以进入步骤S65，在现行的短路时间下执行短路，进入步骤S80后结束交流电源半周期的短路动作。

在步骤S25中比较上一次的半周期下的实际短路次数M和设置短路次数N，在实际短路次数M比设置短路次数N少的情况下，进入步骤S40，将短路次数增加1次，从而进行修正设置各次的短路时间的短路次数增加处理，并进入步骤S60，在修正设置的第一次短路时间T′a1～第M+1次的短路时间T′aMp下执行短路动作，并在进入步骤S80后结束短路动作。

在步骤S25中实际短路次数M为设置短路次数N以上的情况下，进入步骤S30，从存储装置读出相对于实际短路次数M的第一次短路时间的上限值TuM1～第M次(最终次)短路时间的上限值TuMM，并运算该短路时间上限值总和∑TuMn，并且还算出作为上一次半周期中的第一次短路时间Ta1～第M次(最终次)短路时间TaM的总和的短路时间总和∑Tan之后，对两者进行比较。

步骤S30中，在短路时间上限值总和∑TuMn为短路时间总和∑Tan以下的情况下，由于通过M次短路次数已不能将短路时间增长到其以上，所以为了增加一次短路次数而进入步骤40，与前述同样，进行短路次数增加处理，并经步骤S60到达步骤S80，从而结束短路动作。

在步骤S30中短路时间上限值总和∑TuMn比短路时间总和∑Tan大的情况下，由于根据现有的M次短路次数还有使短路时间增长的余地，所以进入步骤S45，使短路时间还未达到上限值的次数的短路时间增长，并通过目标直流电压Vg和直流输出电压Vd的差分来进行PI控制，并决定本次的短路时间。

在步骤S45中，将上一次半周期中的短路时间加以修正而决定短路时间，决定第一次修正短路时间T′a1～第M次(最终次)修正短路时间T′aM。接着，进入步骤S70，在修正后的短路时间T′a1～T′aM下执行短路动作，并在进入步骤S80后结束短路动作。

在步骤S26中，比较上一次半周期的实际短路次数M和设置短路次数N，在实际短路次数M比设置短路次数N多的情况下，进入步骤S50，将短路次数减少1次之后，进行修正设置各次短路时间的短路次数减少处理，并进入步骤S75，在修正设置后的第一次短路时间T′a1～第M-1次短路时间T′aMm下执行短路动作，进入步骤S80后结束短路动作。

在步骤S26中，在实际短路次数M为设置短路次数N以下的情况下，进入步骤S35，从存储装置读入相对于实际短路次数M的第一次短路时间的下限值TlM1～第M次(最终次)短路时间的下限值TlMM，从而运算其短路时间下限值总和∑TlMn，还运算上一次半周期中的第一次短路时间Ta1～第M次(最终次)的短路时间TaM的短路时间总和∑Tan，并对两者进行比较。

在步骤S35中，在短路时间下限值总和∑TlMn为短路时间总和∑Tan以上的情况下，由于不能通过M次短路次数将短路时间缩短到其以下，所以为了使短路次数减少1次而进入步骤50，与前述同样，进行短路次数减少处理，并经步骤S75到达步骤S80，结束短路动作。

在步骤S35中，在短路时间下限值总和∑TlMn比短路时间总和∑Tan小的情况下，由于根据现有的M次短路次数还有使短路时间缩短的余地，所以进入步骤S45，使其对短路时间还未达到下限值的次数的短路时间进行缩短，并与前述同样地进行PI控制，决定本次的短路时间，经步骤S70到达步骤S80，结束短路动作。

接着，使用图8来说明步骤S3的前级处理。图8是短路次数控制部的前级处理流程主要部分。

在步骤S101中开始前级处理，在步骤S105中读入交流电源电压Vs、目标直流电压Vg，并进入步骤S110，运算升压比R，进入步骤S111，从存储装置读入与升压比R相对应的设置短路次数N。进一步，进入步骤S112，根据该短路次数从存储装置读入目标直流电压的允许幅度ΔVM，进入步骤S115，运算目标直流电压Vg的上限值Vgu。

接着，进入步骤S116，读如直流输出电压Vd，并进入步骤S120，调查上一次的半周期中的实际短路次数M，将实际短路次数M比2小的情况设作短路动作的初始状态，为了不妨碍之后的控制，将M的值假定为设置短路次数N，进入步骤S130后，结束前级处理。在步骤S120中M为2以上的情况下，直接进入步骤S130，结束前级处理。

接着，使用图9来说明步骤S40的短路次数增加处理。图9是短路次数控制部的短路次数增加处理流程主要部分。

在步骤S201中开始短路次数增加处理，并在步骤S202中调查上一次半周期的实际短路次数M，在M＝6即上一次的半周期的短路次数是六次的情况下，进入步骤S210，与图7的步骤S30同样地，比较短路时间总和∑Tan和短路时间上限值总和∑TuMn。该情况下，由于M＝6，所以比较∑Tan和∑Tu6n。

在步骤S210中短路时间总和∑Tan为短路时间上限值总和∑Tu6n以上的情况下，由于通过6M次短路次数不能将短路时间增长为其以上，因此不能设置比该次数还多的短路次数，所以进入步骤S212，维持现行的短路时间，并进入步骤S265后结束短路次数增加处理。

该情况下，有时直流输出电压Vd达不到目标直流电压Vg，但是由于有时短路时间上限值Tu6n不仅通过目标直流电压Vg来限制，还通过电源高次谐波电流的大小和驱动元件等的温度上升加以限制，所以每次设置短路时间上限值Tu6n时，需要根据所连接的负载的种类、驱动元件等的冷却方法、周围温度条件来进行慎重研究。

由于在步骤S210中短路时间总和∑Tan比短路时间上限值总和∑Tu6n小的情况下，根据现有的六次短路次数还有使短路时间增长的余地，所以进入步骤S215，使其增长短路时间还未达到上限值的次数的短路时间，并通过目标直流电压Vg和直流输出电压Vd的差分来进行PI控制，并决定本次的短路时间，在步骤S265中结束短路次数增加处理。

在步骤S202中M＝5的情况下，为了将短路次数增加1次来使其变为六次，进入步骤S220，从存储装置中调用六次短路的情况下的第六次短路时间的下限值Tl66，并设置为第六次的短路时间T′a6。该情况下，若在上一次半周期的五次短路上单纯地追加第六次短路，则存在直流输出电压Vd过量升高而对所驱动的负载带来恶劣影响的隐患。

这样，在直流输出急剧变化的情况下，为了对应于这种急剧变化，迫不得已要进行提高所连接的负载对电源的耐性、或者在对所连接的负载的控制中将短路次数的切换时刻作为特殊点而导入仅在短路次数的切换时刻进行动作的特殊控制等与成本上升有关的问题较大的对应。

为避免该现象，即使增加短路次数，按照不使直流输出电压急剧变化的方式减少所追加的短路次数之外的短路次数的短路时间是有效的。实施例中，减少所追加的短路次数之外的短路次数的短路时间，并作为整体，使总的短路时间在追加短路之前和之后大致相等。由此，在短路追加前后可以减小直流输出电压的变化，对负载带来的影响也很轻微。

进一步，在实施例中，通过使所追加的短路次数之外的短路次数的短路时间与上一次半周期中的各次短路时间成比例地减少，在短路的追加前后，直流输出电压当然不会急剧变化，而且功率因素、电源高次谐波电流也不会急剧变化，并且接近于连续的变化，所以在对于所连接的负载的控制中，不需要进行伴随短路次数的变化的特殊控制，可以放心地进行所需短路的追加，可提高产品的开发速度。

从步骤S220进入步骤S221，将第六次短路时间T′a6作为从上一次半周期的第一～五次短路时间中与各个短路时间按比例分配地减去的时间的总和值来设置为按比例分配剩余时间Tr6，进入步骤S222，通过下式运算本次半周期的第五次短路时间T′a5，并加以设置。

$T^{\′}a5=\mathrm{Ta}5-\frac{\mathrm{Ta}5\×\mathrm{Tr}6}{\mathrm{Ta}1+\mathrm{Ta}2+\mathrm{Ta}3+\mathrm{Ta}4+\mathrm{Ta}5}\·\·\·\left(1\right)$

其中，T′a5   ...本次半周期的第五次短路时间

      Ta1～Ta5...上一次半周期的第一～五次短路时间

      Tr6     ...在第六次短路时间设置时所产生的应从第一～五次短路时间按比例分配减去的按比例分配剩余时间。

接着，进入步骤S223，比较所设置的T′a5和从存储装置调用的六次短路的第五次短路时间下限值Tl65，在所设置的短路时间T′a5为从存储装置调用的短路时间下限值Tl65以上的情况下，设作设置有效而进入步骤S228，在所设置的短路时间T′a5比从存储装置调用的短路时间下限值Tl65小的情况下，进入步骤S225，废弃所设置的短路时间T′a5，并将从存储装置调用的短路时间下限值Tl65作为本次半周期的第五次短路时间T′a5′来重新设置，进入步骤S228。

在步骤S228中，通过下式运算从按比例分配剩余时间Tr6减去第五次短路时间的设置中的修正量Ta5-T′a5后的按比例分配剩余时间Tr5。

Tr5＝Tr6-(Ta5-T′a5)    ···(2)

其中，Tr5...在第五次短路时间设置时剩余的应从第一～四次短路时间中按分配比例减去的按比例分配剩余时间。

接着，进入步骤S232，为了从第一～四次短路时间中与各个短路时间按比例分配地减去上述的按比例分配剩余时间Tr5，通过下式运算本次半周期的第四次短路时间T′a4并加以设置。

$T^{\′}a4=\mathrm{Ta}4-\frac{\mathrm{Ta}4\×\mathrm{Tr}5}{\mathrm{Ta}1+\mathrm{Ta}2+\mathrm{Ta}3+\mathrm{Ta}4}\·\·\·\left(3\right)$

其中，T′a4...本次半周期的第四次短路时间。

接着，进入步骤S233，比较所设置的T′a4和从存储装置调用的Mp次短路的第四次短路时间下限值TlMp4。其中，Mp为本次半周期中的短路次数，由于上一次半周期中的短路次数为5，所以在该次数上将短路次数加1次来使Mp变为6。因此，具体上若重新读取步骤S233，则变为如下所述。

比较所设置的T′a4和从存储装置调用的六次短路的第四次短路时间下限值Tl64，在所设置的短路时间T′a4为从存储装置调用的短路时间下限值Tl64以上的情况下，设作设置有效，进入步骤S238。

在所设置的短路时间T′a4比从存储装置调用的短路时间下限值Tl64小的情况下，进入步骤S235，废弃所设置的短路时间T′a4，并将从存储装置调用的短路时间下限值Tl64作为本次半周期的第四次短路时间T′a4来进行重新设置，进入步骤S238。

在步骤S238中，通过下式来运算从Tr5减去第四次短路时间的设置中的修正量Ta4-T′a4后的按比例分配剩余时间Tr4，其中Tr5是在第五次短路时间设置时剩余的应从第一～四次短路时间中按比例分配减去的按比例分配剩余时间。

Tr4＝Tr5-(Ta4-T′a4)   ···(4)

其中，Tr4...第四次短路时间设置时剩余的应从第一～三次短路时间中按比例分配减去的按比例分配剩余时间。

下面，同样使用式(5)、(6)，运算步骤S242～S248中第三次短路时间T′a3、按比例分配剩余时间Tr3，并加以设置，使用式(7)、(8)，在步骤S252～S258中运算第二次短路时间T′a2、按比例分配剩余时间Tr2，并加以设置，在步骤S262中使用式(9)，运算本次半周期的第一次短路时间T′a1，并加以设置，进入步骤S265后，结束短路次数增加处理。

$T^{\′}a3=\mathrm{Ta}3-\frac{\mathrm{Ta}3\×\mathrm{Tr}4}{\mathrm{Ta}1+\mathrm{Ta}2+\mathrm{Ta}3}\·\·\·\left(5\right)$

其中，T′a3...本次半周期的第三次短路时间。

Tr3＝Tr4-(Ta3-T′a3)   ···(6)

其中，Tr3...第三次短路时间设置时剩余的应从第一～二次短路时间按比例分配减去的按比例分配剩余时间。

$T^{\′}a2=\mathrm{Ta}2-\frac{\mathrm{Ta}2\×\mathrm{Tr}3}{\mathrm{Ta}1+\mathrm{Ta}2}\·\·\·\left(7\right)$

其中，T′a2...本次半周期的第二次短路时间。

Tr2＝Tr3-(Ta2-T′a2)   ····(8)

其中，Tr2...第二次短路时间设置时剩余的应从第一次短路时间减去的按比例分配剩余时间。

T′a1＝Ta1-Tr2   ···(9)

其中，T′a1...本次半周期的第一次短路时间。

回到步骤S20，在上一次半周期中的短路次数M比五次少的情况下，进入步骤S205，进一步在短路次数M比3大的情况下，即M＝4的情况下，为了使短路次数增加1次而变为五次，进入步骤S230，从存储装置调用五次短路的情况下的第五次短路时间的下限值Tl55，并将其设置为第五次短路时间T′a5，进入步骤S231。

在步骤S231中，将第五次短路时间T′a5作为在以后的步骤中设置的第一次～第四次的短路时间的运算中，应从上一次半周期的第一次～第四次短路时间按比例分配减去的时间的总和值即按比例分配剩余时间Tr5来加以运算，并进入步骤S232。该情况下，按比例分配剩余时间Tr5等于在上述中设置的第五次短路时间T′a5。

步骤S232之后如前述那样进行控制，并在步骤S265中结束短路次数增加处理。

接着，回到步骤S205，在上一次半周期的短路次数M为3的情况下，为了将短路次数增加1次而变为四次，进入步骤S240，从存储装置调用在四次短路的情况下的第四次短路时间的下限值Tl44，并将其设置为第四次短路时间T′a4，进入步骤S241。

步骤S241中，将第四次短路时间T′a4作为在之后的步骤中设置的第一次～第三次的短路时间的运算中，应从上一次半周期的第一次～第三次短路时间按比例分配减去的时间的总和值即按比例分配剩余时间Tr4来加以运算，并进入步骤S242。该情况下，按比例分配剩余时间Tr4等于在上述中设置的第四次短路时间T′a4。

步骤S242之后，如前述那样进行控制，并在步骤S265中结束短路次数增加处理。

回到步骤S205，在上一次半周期的短路次数M比3小的情况下，进入步骤S208，进一步，在短路次数M大于1的情况下，即M＝2的情况下，为了将短路次数增加1次而变为三次，进入步骤S250，从存储装置中调用三次短路的情况下的第三次短路时间的下限值Tl33，并将其设置为第三次短路时间T′a3后，进入步骤S251。

在步骤S251中，将第三次短路时间T′a3作为在之后的步骤中设置的第一次～第二次的短路时间的运算中，应从上一次半周期的第一次～第二次短路时间按比例分配减去的时间的总和值即按比例分配剩余时间Tr3，兵进入步骤S252。该情况下，按比例分配剩余时间Tr3等于在上述中设置的第四次短路时间T′a3。

步骤S252之后如前所述那样进行控制，并在步骤S265中结束短路次数增加处理。

接着，回到步骤S208，在上一次半周期的短路次数M为1以下的情况下，进入步骤S260，从存储装置调用两次短路的情况下的第二次短路时间的下限值Tl22，并将其设置为第二次短路时间T′a2后，进入步骤S261。

在步骤S261中，从存储装置调用两次短路的情况下的第一次的短路时间的下限值Tl21，并将其设置为第一次的短路时间T′a1后，进入步骤S265，结束短路次数增加处理。

这样，实施例的直流电源装置在使所述开关单元的短路次数从M次增加到M+1次时，使短路次数增加后的M次为止的短路时间的总和值比短路次数增加前的短路时间的总和值少。

一般，若增长短路时间，则所得到的直流电压升高，若缩短短路时间，则所得到的直流电压降低。另外，在将短路时间分几次来进行短路的情况下，若单纯地追加短路，则所得到的直流电压升高，若单纯v减少短路，则所得到的直流电压降低。

在驱动负载的情况下，若作为其电源的直流电压变动，则负载的驱动状态也会变动，作为负载的设备的运行会脱离稳定状态，为了使作为负载的设备稳定地运行，必须进行某些修正，使负载的驱动状态恢复为原始状态，但并非优选情形。

实施例的直流电源装置中，在将短路次数从n增加到n+1的情况下，并不是单纯地增加短路次数，而是按照直流电压大致相同的方式，使增加短路次数后的n次为止的短路时间的总和比增加短路次数之前的n次为止的短路时间的总和短。由此，通过增加短路次数后的n次为止的短路所得到的直流电压会降低，通过第n+1次的短路来补偿该降低部分的直流电压，且作为整体，可以得到与增加短路次数前的直流电压大致相等的直流电压。

因此，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，可提供即使增加短路次数也几乎不会使直流电压变化并且可确保作为负载的设备的稳定运行的直流电源装置。

实施例的直流电源装置在使所述开关单元的短路次数从M次增加到M+1次时，使第M+1次为止的短路时间的总和值与短路次数增加前的第M次为止的短路时间的总和值相等。

一般，将短路时间分为几次来进行短路的情况下，若短路时间的总和相同，则所得到的直流电压大致是一定的。

实施例的直流电源装置中，在增加短路次数的情况下，短路时间的总和相同。由此，增加短路次数前后的短路时间的总和相等，可以将所得到的直流电压维持为大致一定。

因此，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，可以提供即使增加短路次数也几乎不会使直流电压变化并且可确保作为负载的设备的稳定运行的直流电源装置。

接着，使用图10来说明步骤S50的短路次数减少处理。图10是短路次数控制部的短路次数减少处理流程主要部分。

在步骤S301中开始短路次数减少处理，并在步骤S302调查上一次半周期的实际短路次数M，在M＝6即上一次半周期的短路次数为六次的情况下，为了使短路次数减少1次而变为五次，进入步骤S321。该情况下，若从上一次半周期中的六次短路中单纯地去除第六次短路，则直流输出电压Vd会过度降低，存在对所驱动的负载带来恶劣影响的危险、不可预期的成本升高。

为避免该现象，按照即使减少短路次数也不会直流输出电压急剧变化的方式使减少后的短路次数之外的短路次数的短路时间减少是有效的。在实施例中，增加减少后的短路次数之外的短路次数的短路时间，使得作为整体而减少短路之前和之后总的短路时间大致相等。由此，在短路减少前后，直流输出电压的变化小，对负载带来的影响也很轻微。

进一步，在实施例中，通过使减少后的短路次数以外的短路次数的短路时间与上一次半周期中的各次短路时间成比例地增加，从而在短路减少的前后，直流输出电压当然接近于连续的变化，功率因素、电源高次谐波电流也都不会急剧变化，接近于连续的变化，所以在所连接的负载的控制中不需要伴随短路次数的变化的特殊控制，可安心进行所需短路的减少，可提高产品的开发速度。

在步骤S321中，将上一次半周期的第六次短路时间Ta6作为与各个短路时间按比例分配增加到上一次半周期的第一～五次短路时间上的时间的总和值而设置为按比例分配剩余时间Tr6，并进入步骤S322，通过下式来运算本次半周期的第五次短路时间T′a5，并加以设置。

$T^{\′}a5=\mathrm{Ta}5+\frac{\mathrm{Ta}5\×\mathrm{Tr}6}{\mathrm{Ta}1+\mathrm{Ta}2+\mathrm{Ta}3+\mathrm{Ta}4+\mathrm{Ta}5}\·\·\·\left(10\right)$

其中，Tr6...第六次短路时间设置时所产生的应从第一～五次短路时间按比例分配增加的按比例分配剩余时间。

接着，进入步骤S323，比较所设置的T′a5和从存储装置调用的五次短路的第五次短路时间上限值Tu55，在所设置的短路时间T′a5为从存储装置调用的短路时间上限值Tu55以下的情况下，设作设置有效，并进入步骤S328，在所设置的短路时间T′a5比从存储装置调用的短路时间上限值Tu55大的情况下，进入步骤S325。

在步骤S325中，废弃所设置的短路时间T′a5，并将从存储装置调用的短路时间上限值Tu55作为本次半周期的第五次短路时间T′a5来重新设置后，进入步骤S328。在步骤S328中由下式来运算从按比例分配剩余时间Tr6减去第五次短路时间的设置中的修正量T′a5-Ta5后的按比例分配剩余时间Tr5。

Tr5＝Tr6-(T′a5-Ta5)   ···(11)

其中，Tr5...第五次短路时间设置时剩余的应从第一～四次短路时间按比例分配增加的按比例分配剩余时间。

接着，进入步骤S332，为了将上述的按比例分配剩余时间Tr5与各个短路时间按比例分配地增加到第一～四次短路时间上，由下式运算本次半周期的第四次短路时间T′a4，并加以设置。

$T^{\′}a4=\mathrm{Ta}4+\frac{\mathrm{Ta}4\×\mathrm{Tr}5}{\mathrm{Ta}1+\mathrm{Ta}2+\mathrm{Ta}3+\mathrm{Ta}4}\·\·\·\left(12\right)$

接着，进入步骤S333，比较所设置的T′a4和从存储装置调用的Mm次短路的第四次短路时间上限值TuMm4。其中，Mm是本次半周期中的短路次数，由于上一次半周期的短路次数为6，所以从6将短路次数减少1次而使Mm变为5。因此，具体上若重新读取步骤S333，则如下所述。

比较所设置的T′a4和从存储装置调用的五次短路的第四次短路时间上限值Tu54，在所设置的短路时间T′a4为从存储装置调用的短路时间上限值Tu54以下的情况下，设作设置有效，从而进入步骤S338。在所设置的短路时间T′a4比从存储装置调用的短路时间上限值Tu54大的情况下，进入步骤S335。

在步骤S335中，废弃所设置的短路时间T′a4，将从存储装置调用的短路时间上限值Tu54作为本次半周期的第四次短路时间T′a4来重新设置，并进入步骤S338。在步骤S338中，通过下式来运算从按比例分配剩余时间Tr5减去第四次短路时间的设置中的修正量T′a4-Ta4后的按比例分配剩余时间Tr4。

Tr4＝Tr5-(T′a4-Ta4)   ···(13)

其中，Tr4...第四次短路时间设置时剩余的应从第一～第三次短路时间按比例分配增加的按比例分配剩余时间。

下面，同样使用式(14)、(15)，在步骤S342～S348中运算第三次短路时间T′a3、按比例分配剩余时间Tr3，并加以设置，使用式(16)、(17)，在步骤S352～S358中运算第二次短路时间T′a2、按比例分配剩余时间Tr2，并加以设置，步骤S362中使用式(18)来运算本次半周期的第一次短路时间T′a1，并加以设置后，进入步骤S365，结束短路次数减少处理。

$T^{\′}a3=\mathrm{Ta}3+\frac{\mathrm{Ta}3\×\mathrm{Tr}4}{\mathrm{Ta}1+\mathrm{Ta}2+\mathrm{Ta}3}\·\·\·\left(14\right)$

Tr3＝Tr4-(T′a3-Ta3)   ···(15)

其中，Tr3...第三次短路时间设置时剩余的应从第一～二次短路时间按比例分配增加的比例分配剩余时间。

$T^{\′}a2=\mathrm{Ta}2+\frac{\mathrm{Ta}2\×\mathrm{Tr}3}{\mathrm{Ta}1+\mathrm{Ta}2}\·\·\·\left(16\right)$

Tr2＝Tr3-(T′a2-Ta2)   ···(17)

其中，Tr2...第二次短路时间设置时剩余的应从第一次短路时间增加的比例分配剩余时间。

T′a1＝Ta1+Tr2   ···(18)

回到步骤S302，在上一次半周期的短路次数M为五次的情况下，为了将短路次数减少1次而变为四次，进入步骤S331，将上一次半周期中的第五次短路时间T′a5作为在以后的步骤中所设置的第一次～第四次为止的短路时间的运算中，应在上一次半周期的第一次～第四次短路时间上按比例分配增加的时间的总和值即按比例分配剩余时间Tr5来加以运算，并进入步骤S332。

步骤S332以后如前所述那样进行控制，并在步骤S365中结束短路次数减少处理。

再次回到步骤S302，在上一次半周期中的短路次数M小于五次的情况下，进入步骤S305，进一步在短路次数M大于3的情况下，即M＝4的情况下，为了将短路次数减少1次而变为三次，进入步骤S341，将上一次半周期中的第四次短路时间T′a4作为在以后的步骤中所设置的第一次～第三次为止的短路时间的运算中，应在上一次半周期的第一次～第三次短路时间上按比例分配增加的时间的总和值即按比例分配剩余时间Tr4来加以运算，并进入步骤S342。

步骤S342之后，如前所述那样进行控制，并在步骤S365中结束短路次数减少处理。

接着，回到步骤S305，在上一次半周期中的短路次数M为3的情况下，为了将短路次数减少1次而变为两次，进入步骤S351，将上一次半周期中的第三次短路时间T′a3作为在以后的步骤中所设置的第一次～第二次为止的短路时间的运算中，应在上一次半周期中的第一次～第二次短路时间上按比例分配增加的时间总和值即按比例分配剩余时间Tr3来加以运算，并进入步骤S352。

步骤S352之后，如前所述那样进行控制，在步骤S365中结束短路次数减少处理。

回到步骤S305，在上一次半周期中的短路次数M小于3的情况下，进入步骤S308，进一步在短路次数M大于1的情况下，即M＝2的情况下，进入步骤S31，与图7的步骤S35同样，比较上一次半周期中的M次的短路时间总和∑Tan与短路次数M的短路时间下限值总和∑TlMn。

在步骤S310中，短路时间总和∑Tan为短路时间下限值总和∑TlMn以下的情况下，因为不能通过两次短路次数将短路时间缩短至其以下，由此不能设置更少的短路次数，所以进入步骤S361，解除短路控制的设置，不进行短路，并在步骤S365中结束短路次数减少处理。

在步骤S310中，短路时间总和∑Tan大于短路时间下限值总和∑TlMn的情况下，由于通过现有的两次短路次数还有使短路时间缩短的余地，所以进入步骤S315，使其缩短短路时间还未达到下限值的次数的短路时间，与前述同样地进行PI控制，决定本次的短路时间后，在步骤S365中结束短路次数减少处理。

接着，回到步骤S308，在上一次半周期中的短路次数M为1以下的情况下，进入步骤S361，与前述同样，解除短路的设置，并在步骤S365中结束短路次数减少处理。

由此，实施例的直流电源装置在将所述开关单元的短路次数从M次减少到M-1次时，使短路次数减少后的短路时间的总和值比短路次数减少前的第M-1次为止的短路时间的总和值增加。

由此，在将短路次数从n减少到n-1的情况下，不是单纯地减少短路次数，而是为了使直流电压大致相同，将减少短路次数后的短路时间的总和(n-1次为止的短路时间的总和)设置得比减少短路次数前的n-1次为止的短路时间的总和长。

由此，通过使减少短路次数后的短路(n-1次为止的短路)得到的直流电压比通过减少短路次数前的第n-1次为止的短路得到直流电压升高，从而补偿由于没有减少短路次数前的第n次短路而引起的直流电压的降低，作为整体，可以得到与减少短路次数前的直流电压大致相等的直流电压。

因此，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，可以提供即使增加短路次数也几乎不会使直流电压变化并且可确保作为负载的设备的稳定运行的直流电源装置。

实施例的直流电源装置在将所述开关单元的短路次数从M次减少到M-1次时，使短路次数减少后的短路时间的总和值等于短路次数减少前的第M次为止的短路时间的总和值。

由此，在减少短路次数的情况下，使短路时间的总和相同。由此，减少短路次数前后的短路时间的总和相等，并可将所得到的直流电压维持为大致一定。

因此，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，可以提供即使增加短路次数也几乎不会使直流电压变化并且可确保作为负载的设备的稳定运行的直流电源装置。

(实施例2)

使用图11、图12来进行说明。图11是表示电源装置的电路结构的框图。图12是表示输入电流和目标直流电压的关系的图。

图11将图1的周边信息检测单元118设为输入电流检测单元112。根据输入电流将目标电压变更为如图12所示那样，从而可以作为最佳的直流电源装置。

这样，实施例的直流电源装置进一步具有检测来自所述交流电源的输入电流的输入电流检测单元，所述开关控制单元根据所述比值和由所述输入电流检测单元检测到的输入电流来决定所述开关单元的二至六次的短路次数。

由此，由于可根据所述比值和输入电流的大小，来适当地决定短路次数，所以可以满足电源高次谐波电流的限制，并且可改善功率因素，能够进行高效率的运行。该情况下，作为最简单的短路次数决定方法，具有将输入电流换算为目标直流电压，求出与电源电压的比值，并根据比值来通过前述的方法决定短路次数的方法。

作为将输入电流换算为目标直流电压的方法，可以采用例如如图23所示的根据设备所具有的特性以适当的数值来划分输入电流，并通过利用实验等来确认各划分点的目标直流电压，并在其中间通直线内插、阶梯状的变化、曲线内插等方法来决定目标直流电压的方法等。由此，可以在输入电流整个域中简单设置目标直流电压，满足电源高次谐波电流的限制，同时可改善功率因素，并且可进行高效率的运行。

因此，可以通过廉价的电路结构来提供抑制电源高次谐波电流的同时实现在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

(实施例3)

图13将图1的周边信息检测单元118设为负载量检测单元113。根据负载量来如图14那样改变目标电压，从而可以作为最佳的直流电源装置。

这样，实施例的直流电源装置进一步具有与所述直流功率相连的检测负载量的负载量检测单元，所述开关控制单元根据所述比值和由所述负载量检测单元检测到的负载量，来决定所述开关单元的二至六次的短路次数。

由此，由于可根据所述比值和负载量的大小，来适当决定短路次数，所以可满足电源高次谐波电流的规定的同时改善功率因素，并且可进行高效率的运行。该情况下，作为最简单的短路次数决定方法，具有将负载量换算为目标直流电压，求出与电源电压的比值，并根据比值来通过前述的方法决定短路次数的方法。

作为将负载量换算为目标直流电压的方法，可以根据例如图23所示这种曲线，通过前述的方法来决定目标直流电压。由此，可以在负载量的整个域中简单设置目标直流电压，满足电源高次谐波电流的限制的同时可改善功率因素，并且可进行高效率的运行。

因此，可以提供通过廉价的电路结构抑制电源高次谐波电流的同时在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

作为负载量，根据控制的目的可以使用例如所得到的直流电压、直流电流、作为负载的设备各部分的温度(例如，冷冻周期的温度)、放置作为负载的设备的环境温度(例如，室内外的温度)等各种量。

(实施例4)

使用图15、图16来加以说明。图15是表示电动机转速和目标直流电压的关系的图。图16是表示实施例3的电源装置的电路结构的框图。

图15将图1的负载104b设为电动机114，将周边信息检测单元118设作电动机施加电压检测单元115。根据电动机施加电压使目标电压如图16所示那样改变，从而能够成为最佳的直流电源装置。

由此，实施例的直流电源装置将与所述直流功率相连的负载设作电动机，将所述负载量设作对所述电动机的施加电压，作为所述负载量检测单元具有检测对电动机的施加电压的电动机施加电压检测单元，所述开关控制单元根据所述比值和由所述电动机施加电压检测单元检测到的电动机施加电压，来决定所述开关单元的二至六次的短路次数。

由此，由于可根据所述比值和电动机施加电压的高低，来适当决定短路次数，所以可以满足电源高次谐波电流的限制，同时可改善功率因素，并且可进行高效率的运行。该情况下，作为最简单的短路次数决定方法，具有将电动机施加电压换算为目标直流电压，求出与电源电压的比值，并根据比值来通过前述方法决定短路次数的方法。

作为将电动机施加电压换算为目标直流电压的方法，可以根据例如图23所示的曲线，通过前述那种方法来决定目标直流电压。由此，可以在电动机施加电压的整个域中简单设置目标直流电压，满足电源高次谐波电流的限制的同时可改善功率因素，可进行高效率的运行。

因此，可以通过廉价的电路结构提供抑制电源高次谐波电流的同时可在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

另外，即使替换电动机施加电压而使用逆变器控制单元向PWM输出部发出的电压指示值、或PWM占空比指示值，也可得到同样的效果。

(实施例5)

使用图17、图18来加以说明。图17是表示实施例5的电源装置的电路结构框图。图18是表示实施例5的电源装置的电路结构框图。

图17将图1的负载104b设为电动机114，将周边信息检测单元118设为电动机转速检测单元116。根据电动机转速来使目标电压如图18那样改变，从而可成为最佳的直流电源装置。

这样，实施例的直流电源装置将与所述直流功率相连的负载设为电动机，将所述负载量设为所述电动机的转速，作为所述负载量检测单元而具有检测电动机的转速的电动机转速检测单元，所述开关控制单元根据所述比值和由所述电动机转速检测单元检测到的电动机转速，来决定所述开关单元的二至六次的短路次数。

由此，由于可根据所述比值和电动机转速的高低，来适当决定短路次数，所以可以满足电源高次谐波电流的限制的同时改善功率因素，并且可进行高效率的运行。该情况下，作为最简单的短路次数的决定方法，具有将电动机转速换算为目标直流电压，求出与电源电压的比值，并根据比值来通过前述方法决定短路次数的方法。

作为将电动机转速换算为目标直流电压的方法，可以根据例如图23所示的曲线，通过如前述的方法来决定目标直流电压。由此，可以在电动机转速的整个域中简单设置目标直流电压，可满足电源高次谐波电流的限制的同时改善功率因素，并且可进行高效率的运行。

因此，可以通过廉价的电路结构，提供抑制电源高次谐波电流的同时在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

即使替换电动机转速而使用逆变器控制单元向PWM输出部发出的电动机转速指示值，也可得到同样的效果。

(实施例6)

下面，使用图19来说明使用了实施例6的上述的直流电源装置的空调装置。图19是实施例6的空调装置的结构图。

在图27中，用附图标记1总体表示空调装置，室内机2和室外机6通过连接配管8相连，调节室内温度。室内机2是以下的结构：在框体21上安装室内热交换器、室内送风机、承滴盘等，并用装饰壳23来覆盖，在装饰壳23的前面安装前面板25。在装饰壳23中，上下设置有吸入室内空气的空气吸入口27、吹出调节温度和湿度后的空气的空气吹出口29。

室内机2在内部未图示的电子部件安装盒中具有控制基板，并在该控制基板上设置微型计算机。该微型计算机接收来自未图示的室内温度传感器、室内湿度传感器等各种传感器的信号，由受光部396接收来自遥控器5的操作信号，并且统一控制室内机2，即控制室内送风机等，且管理与室外机6的通信等。

室外机6在基底61上装载压缩机、室外热交换器、室外送风机，并用外筐62来覆盖，并将来自室内机2的连接配管8连接在配管连接阀78上。

在运行该空调装置1时，与电源(未图示)相连而操作遥控器5，并进行期望的制冷、除湿、供暖等运行。

在制冷等运行的情况下，若从遥控器5发出运行操作的信号，则未图示的微型计算机根据来自遥控器5的操作信号，或者若设置有自动运行则基于来自各种传感器的信息，来决定制冷等运行模式。

接着，向室外机6的控制部(未图示)指示对应于所决定的运行模式的运行，并且根据所决定的运行模式来驱动室内送风机，并使室内空气从空气吸入部27向室内热交换器流通。室外机6的控制部根据来自室内机2的指示，控制压缩机、送风电动机、控制阀等，并使来自压缩机的冷媒以冷冻周期循环，并且使室外空气从室外空气吸入部向室外热交换器流通。由此，进行公知的制冷等的运行。

使用图20～图22来进一步详细说明室外机6。图20是空调装置的室外机的内部结构立体图。图21是卸下室外机的顶板后的俯视图。图22是卸下室外机的前面板后的主视图。

外框62由前面板621、侧面板623、顶板622等构成，在与室外热交换器73对置的外面设置有室外空气的吸入部，并在与室外扇631对置的前面板621上设置有可以使空气自由流通的扇栅格635。旋转驱动室外扇631，使得室外热交换器73成为上游侧，扇栅格635成为下游侧，并如上所述那样，使室外空气向室外热交换器73流通。

室外热交换器73从室外机6的侧面向背面配置为大致L字状，确保尽可能大的面积，从而提高热交换能力。室外扇631也使用尽可能大口径的室外扇。在室外扇631和压缩机75之间具有隔板611，该隔板611隔开送风机室64和机械室68。

如前所述，送风机室64中配置有室外扇631、室外热交换器73。机械室68中配置有压缩机75、蓄电池76、冷媒输送管等。为了使驱动压缩机75的电动机114的前述的逆变器104a和驱动直流电源装置100、送风电动机633等的电子部件在制作时和维护时的安装变得容易，将这些部件容纳在电气设备箱65中。

但是，直流电源装置100的电抗器105由铁制的磁芯和铜制的绕组构成，由于其质量重，所以大多情况下不容纳在电气设备箱65中，而是独立安装在送风机室64中。但是，除电抗器105之外，容纳在电气设备箱65中的如上所述的电子设备由于驱动压缩机75、送风电动机633等，所以容量大，来自电子设备的发热也大，需要有效地进行其冷却。

因此，不能密集地配置这些电子部件，因此电气设备箱65的大小必然也会增大，不能完全容纳在机械室68的上部，而是向送风机室64伸出。在实施例中，电气设备箱65跨过送风机室64和机械室68而设置于隔板611的上部。这样，在送风机室64中放置电气设备箱65的从隔板611伸出的部分和电抗器105。

送风机室64看上去比较大，若在妨碍室外扇631的通风的位置上放置电抗器105，则送风量降低或噪声增大等的负面影响会增大，不是所期望的结果。因此，将电气设备箱65的从隔板611伸出的部分和电抗器105必须放置在尽可能远离室外扇631的位置，即送风机室64的角部。

基于这些情况，由于电抗器105质量大，所以为了可靠地进行安装固定，将其配置在接近基底61且低的位置的隔板611附近，如上所述，电气设备箱65跨过送风机室64和机械室68而设置在隔板611的上部。放置在送风机室65上的部分为了减小对室外扇631的影响，需要尽可能小。

因此，实现了容量大的电子部件的小型化，并且为了高效冷却这些电子部件，利用使热交换用的外部空气与室外热交换器73通风的室外扇631的负压，从而向电子部件中导入冷却用的空气。从这些状况来看，减小电抗器105的容量对空调装置的小型化、性能提高有很大的效果。

这样，实施例的空调装置装载转速控制型压缩机，并使用技术方案1至技术方案11的直流电源装置。

由此，由于在室内的温度接近设置温度的条件下的运行(压缩机的转速低、小能力下的连续运行)非常长，所以开关损耗小，可以持久地高效运行，且可抑制耗电量。

在空调运行的最初这样的高负载时，增加开关的次数，并且压缩用电动机克服感应电压而进行高速旋转，按照可发挥大能力的方式使直流电压升压，驱动压缩机，并且确保高功率因素，充分利用连接空调装置的断路器、或插座的容量来使空调装置的能力发挥到最大限度，并尽快使室内变为适宜温度。

因此，可以廉价提供满足电源高次谐波电流限制、最大限度利用了电源容量的高能力且高效的空调装置。

本发明不仅用于空调装置，还可广泛用于使用了直流电源装置的电子设备中。

如以上说明，根据技术方案1记载的直流电源装置，包括：整流电路，其将从交流电源输入的交流功率转换为直流功率；电抗器，其连接在所述交流电源和所述整流电路之间；开关单元，其经所述电抗器使所述交流电源短路；所述直流功率的目标电压设置单元；频率检测单元，其检测所述交流电源的频率；电源电压检测单元，其检测所述交流电源的电源电压；过零检测单元，其检测所述交流电源的过零点；直流电压检测单元，其检测作为所述整流电路的输出的直流电压；和开关控制单元，其与所述过零点同步地使所述开关单元短路、开路，所述开关控制单元在由所述目标电压设置单元设置的目标直流电压与由所述电源电压检测单元检测到的电源电压的比值小于预定值的情况下，在距由所述过零检测单元检测到的所述交流电源的过零点的1/2周期中使所述开关单元短路两次，将该两次短路的第一次和第二次短路间隔在由所述频率检测单元检测到的电源频率为50Hz时设为0.2～0.4ms，在所述电源频率为60Hz时设为0.16～0.33ms，之后在所述比值为预定值以上的情况下，将所述开关单元的短路次数根据所述比值，切换为比所述两次还多的次数，且直流电源装置的噪声频率不超过所嵌入的设备的电动机的运行噪声频率的短路次数。

由此，由目标电压设置单元设置最适合于负载的驱动的直流电压，并在其与电源电压的实际有效值的比值小于预定值的情况下，即，负载轻，且进行小能力的运行的情况下，通过以对应于电源频率的合适的短路间隔来进行两次短路，从而可抑制电源高次谐波电流，并且可提高功率因素。由于这时开关次数仅为两次，所以开关损耗小，可以进行高效运行。

在目标电压和电源电压的实际有效值的比值为预定值以上的情况下，即，负载重且进行大能力的运行的情况下，通过单调增加到六次为止的短路次数，可以将电源高次谐波电流抑制到限制值以下，并且覆盖电源电压的变动，且可兼顾直流电压的升压和功率因素的升高。这时，由于开关的次数最高是六次，开关损耗仅仅是稍微的增加，所以可维持高效率。

该情况下，第二次为止的短路以功率因素的增加和电源高次谐波电流的抑制为主要目的、第三次短路以直流电压的升压为主要目的、在第四次短路中实现直流电压的升压和功率因素的增加、第五次和第六次短路以功率因素的增加为主要目的，从而执行短路动作。

尤其在所驱动的负载为空调装置的压缩机的情况下，由于空调装置在室内的温度接近设置温度的条件下的运行(压缩机的转速低、小能力下的连续运行)非常长，所以开关损耗小，可持久地高效运行，而且可抑制耗电量。

在空调运行的最初这样的高负载时，增加开关的次数，压缩用电动机克服感应电压而进行高速旋转，按照尽可能发挥大能力的方式使直流电压升压，并驱动压缩机，并且确保高功率因素，充分利用连接空调装置的断路器、或插座的容量来使空调装置的能力发挥到最大限度，并尽快使室内变为适宜温度。

因此，可通过廉价的电路结构得到抑制电源高次谐波电流的同时在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

根据技术方案2记载的直流电源装置，所述开关控制单元在由所述目标电压设定单元设定的目标直流电压与由所述电源电压检测单元检测到的电源电压的比值为预定值以上的情况下，与所述两次短路的情形同样，在距由所述过零检测单元检测到的所述交流电源的过零点的1/2周期中使所述开关单元短路两次，将该两次短路的第一次和第二次短路间隔在由所述频率检测单元检测到的电源频率为50Hz时设为0.2～0.4ms，在所述电源频率为60Hz时设为0.16～0.33ms，之后在所述比值为预定值以上的情况下，将所述开关单元的短路次数根据所述比值，切换为比所述两次还多的次数，且直流电源装置的噪声频率不超过所嵌入的设备的电动机的运行噪声频率的短路次数。

由此，即使为短路超过2的次数的情况下，也可与前述同样地，通过在第一次短路和第二次短路之间设置适当的间隔，从而可以实现电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善。

因此，可通过廉价的电路结构得到抑制电源高次谐波电流的同时在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

根据技术方案3记载的直流电源装置，所述开关控制单元将第三次之后的短路时间在所述电源频率为50Hz时设为0.25ms以下、在60Hz时设为0.2ms以下的范围。

由此，通过第三次以后的短路产生的电源高次谐波电流的频率在电源频率是50Hz时成为2000Hz、在60Hz时成为2500Hz以上，变为电源频率的40次以上，因此排除在电源高次谐波电流限制的对象之外，所以可以满足电源高次谐波电流限制，可以进行主要考虑到功率因素的提高的研究。

在前述中，为了抑制高次谐波电流，且提高功率因素，增加短路次数是有效的，但是根据仿真可知，对于与功率因素有关的3次～15次的高次谐波的抑制而言，增多短路次数是有效的，但是存在15次～40次的高次谐波电流反而容易增加的倾向。

因此，判断出将第二次短路之后的短路设为比40次还高次的波形，这对电源高次谐波电流的抑制很重要。在电源频率为50Hz时，是周期为20ms的正弦波，电源频率的40次高次谐波的周期为0.5ms。

若通过短路产生的三角波为该40次的周期的1/2以下，则成为电源高次谐波电流限制的对象之外，通过使短路时间比0.25ms短，可以满足电源高次谐波电流限制。在电源频率为60Hz时也可根据同样的理由，通过使短路时间比0.2ms短，来满足电源高次谐波电流限制。

因此，可以得到增加短路次数并改善功率因素的同时满足电源高次谐波电流限制的直流电源装置。

根据技术方案4记载的直流电源装置，在使所述开关单元的短路次数从M次增加到M+1次时，使短路次数增加后的第M次为止的短路时间的总值少于短路次数增加前的短路时间的总值。

由此，在将短路次数从n增加到n+1的情况下，并不是单纯地增加短路次数，而是按照直流电压大致相同的方式，使增加短路次数后的n次为止的短路时间的总和比增加短路次数前的n次为止的短路时间的总和短。由此，通过一直到增加短路次数后的n次为止的短路得到的直流电压会降低，通过第n+1次短路来补偿该降低的直流电压部分，且作为整体可以得到与增加短路次数前的直流电压大致相等的直流电压。

因此，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，可以得到即使增加短路次数也几乎不会使直流电压变化并且可确保作为负载的设备的稳定运行的直流电源装置。

根据技术方案5记载的直流电源装置，在使所述开关单元的短路次数从M次增加到M+1次时，使第M+1次为止的短路时间的总值等于短路次数增加前的第M次为止的短路时间的总值。

由此，在增加短路次数的情况下，可以使短路时间的总和相同。由此，增加短路次数前后的短路时间的总和相等，从而可以将所得到的直流电压维持为大致一定。

因此，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，可以得到即使增加短路次数也几乎不会使直流电压变化并且可确保作为负载的设备的稳定运行的直流电源装置。

根据技术方案6记载的直流电源装置，在使所述开关单元的短路次数从M次减少到M-1次时，使短路次数减少后的短路时间的总值比短路次数减少前的第M-1次为止的短路时间的总值增加。

由此，在将短路次数从n减少到n-1的情况下，不是单纯地减少短路次数，而是按照使直流电压大致相同的方式，使减少短路次数后的短路时间的总和(n-1次为止的短路时间的总和)比减少短路次数前的n-1次为止的短路时间的总和长。

由此，通过减少短路次数后的短路(n-1次为止的短路)而得到的直流电压比通过减少短路次数前的第n-1次为止的短路所得到的直流电压升高，可以补偿由于没有减少短路次数前的第n次的短路而造成的直流电压的降低部分，且作为整体可以得到与减少短路次数前的直流电压大致相等的直流电压。

因此，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，可以得到即使增加短路次数也几乎不会使直流电压变化并且可确保作为负载的设备的稳定运行的直流电源装置。

根据技术方案7记载的直流电源装置，在使所述开关单元的短路次数从M次减少到M-1次时，使短路次数减少后的短路时间的总值等于短路次数减少前的第M次为止的短路时间的总值。

由此，在减少短路次数的情况下，可以使短路时间的总和相同。由此，减少短路次数前后的短路时间的总和相等，从而可以将所得到的直流电压维持为大致一定。

因此，为了进行电源高次谐波电流的抑制和功率因素的改善，可以得到即使增加短路次数也几乎不会使直流电压变化并且可确保作为负载的设备的稳定运行的直流电源装置。

根据技术方案8记载的直流电源装置，还包括输入电流检测单元，该输入电流检测单元检测来自所述交流电源的输入电流；所述开关控制单元根据所述比值和由所述输入电流检测单元检测到的输入电流，来决定所述开关单元的2～6次为止的短路次数。

由此，由于可根据所述比值和输入电流的大小，来适当决定短路次数，所以可以满足电源高次谐波电流的限制，且可改善功率因素，并且可进行高效运行。该情况下，作为最简单的短路次数决定方法，具有将输入电流换算为目标直流电压，求出与电源电压的比值，并根据比值，通过前述的方法来决定短路次数的方法。

作为将输入电流换算为目标直流电压的方法，可以采用例如如图23所示那样，根据设备具有的特性由合适的数值来划分输入电流，并通过用实验等来确认各划分点中的目标直流电压，并在其中间通直线内插、阶梯状的变化，曲线内插等的方法来决定目标直流电压的方法等。由此，可以在输入电流整个域中简单地设置目标直流电压，满足电源高次谐波电流的限制的同时改善功率因素，可进行高效率的运行。

因此，可以通过廉价的电路结构来得到抑制电源高次谐波电流的同时实现在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

根据技术方案9所述的直流电源装置，还包括负载量检测单元，该负载量检测单元检测与所述直流功率相连的负载量；所述开关控制单元根据所述比值和由所述负载量检测单元检测到的输入电流，来决定所述开关单元的2～6次为止的短路次数。

由此，由于可根据所述比值和负载量的大小，来适当决定短路次数，所以可以满足电源高次谐波电流的限制，改善功率因素，且进行高效率的运行。该情况下，作为最简单的短路次数决定方法，具有将负载量换算为目标直流电压，求出与电源电压的比值，并根据比值来通过前述方法决定短路次数的方法。

作为将负载量换算为目标直流电压的方法，可以采用例如如图23所示的通过如前所述的方法来决定目标直流电压的方法。由此，可以在负载量的整个域中简单地设置目标直流电压，可满足电源高次谐波电流的限制，改善功率因素，并且可进行高效运行。

因此，可以通过廉价的电路结构来得到抑制电源高次谐波电流的同时实现在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和合适的效率的直流电源装置。

根据技术方案10所述的直流电源装置，将与所述直流功率相连的负载设作电动机，将所述负载量设作对所述电动机的施加电压，作为所述负载量检测单元具有检测对电动机的施加电压的电动机施加电压检测单元；所述开关控制单元根据所述比值和由所述电动机施加电压检测单元检测到的电动机施加电压来决定所述开关单元的2～6次的短路次数。

由此，由于可根据所述比值和电动机施加电压的高低，来适当决定短路次数，所以可以满足电源高次谐波电流的限制，同时改善功率因素，可进行高效率的运行。该情况下，作为最简单的短路次数决定方法，具有将电动机施加电压换算为目标直流电压，求出与电源电压的比值，并根据比值，通过前述方法来决定短路次数的方法。

作为将电动机施加电压换算为目标直流电压的方法，可以根据例如图23所示这种曲线，通过如前所述那种方法来决定目标直流电压。由此，可以在电动机施加电压的整个域中简单地设置目标直流电压，满足电源高次谐波电流的限制，并且可改善功率因素，可进行高效率的运行。

因此，可以通过廉价的电路结构得到抑制电源高次谐波电流的同时可在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

根据技术方案11记载的直流电源装置，将与所述直流功率相连的负载设作电动机，将所述负载量设作所述电动机的转速，作为所述负载量检测单元具有检测电动机的转速的电动机转速检测单元；所述开关控制单元根据所述比值和由所述电动机转速检测单元检测到的电动机转速来决定所述开关单元的2～6次的短路次数。

由此，由于可根据所述比值和电动机转速的高低，来适当决定短路次数，所以可以满足电源高次谐波电流的限制，并且改善功率因素，且可进行高效率的运行。该情况下，作为最简单的短路次数的决定方法，具有将电动机转速换算为目标直流电压，求出与电源电压的比值，并根据比值，通过前述方法来决定短路次数的方法。

作为将电动机转速换算为目标直流电压的方法，可以根据例如图23所示的曲线，通过如前所述的方法来决定目标直流电压。由此，可以在电动机转速的整个域中简单地设置目标直流电压，可满足电源高次谐波电流的限制，并且改善功率因素，可进行高效率的运行。

因此，可以通过廉价的电路结构得到抑制电源高次谐波电流的同时在低负载下实现高效率和适当的功率因素、在高负载下实现高功率因素和适当的效率的直流电源装置。

根据技术方案12记载的空调装置，装载有转速控制型压缩机，并使用技术方案1至技术方案11的直流电源装置。

由此，由于在室内的温度接近设置温度的条件下的运行(压缩机的转速低、小能力下的连续运行)非常长，所以开关损耗小，且持久地高效运行，并且可抑制耗电量。

在空调运行的最初这样的高负载时，增加开关的次数，且压缩用电动机克服感应电压而进行高速旋转，按照可发挥大能力的方式升压直流电压，并驱动压缩机，并且确保高功率因素，充分利用连接空调装置的断路器、或插座的容量而将空调装置的能力发挥到最大限度，并尽快使室内变为适宜温度。

因此，可以廉价得到满足电源高次谐波电流限制且最大限度利用了电源容量的高能力且高效的空调装置。

Claims (12)

1.一种直流电源装置，其特征在于，包括：

整流电路，其将从交流电源输入的交流功率转换为直流功率；

电抗器，其连接在所述交流电源和所述整流电路之间；

开关单元，其经所述电抗器使所述交流电源短路；

所述直流功率的目标电压设置单元；

频率检测单元，其检测所述交流电源的频率；

电源电压检测单元，其检测所述交流电源的电源电压；

过零检测单元，其检测所述交流电源的电压的过零点；

直流电压检测单元，其检测作为所述整流电路的输出的直流电压；和

开关控制单元，其与所述过零点同步地使所述开关单元短路、开路，

所述开关控制单元在由所述目标电压设置单元设置的目标直流电压与由所述电源电压检测单元检测到的电源电压的比值小于预定值的情况下，在距由所述过零检测单元检测到的所述交流电源的过零点的1/2周期中使所述开关单元短路两次，将该两次短路的第一次和第二次短路间隔在由所述频率检测单元检测到的电源频率为50Hz时设为0.2～0.4ms，在所述电源频率为60Hz时设为0.16～0.33ms，之后在所述比值为预定值以上的情况下，将所述开关单元的短路次数根据所述比值，切换为比所述两次还多、且直流电源装置的噪声频率不会超过与所述直流功率相连的设备的电动机的运行噪声频率的短路次数。

2.根据权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于，

所述开关控制单元在由所述目标电压设置单元设置的目标直流电压与由所述电源电压检测单元检测到的电源电压的比值为第一预定值以上的情况下，与所述两次短路的情形同样，在距由所述过零检测单元检测到的所述交流电源的过零点的1/2周期中使所述开关单元短路两次，将该两次短路的第一次和第二次短路间隔在由所述频率检测单元检测到的电源频率为50Hz时设为0.2～0.4ms，在所述电源频率为60Hz时设为0.16～0.33ms，之后在所述比值为第二预定值以上的情况下，将所述开关单元的短路次数根据所述比值，切换为比所述两次还多、且直流电源装置的噪声频率不会超过所述设备的电动机的运行噪声频率的短路次数。

3.根据权利要求1或2所述的直流电源装置，其特征在于，

所述开关控制单元将第三次之后的短路时间在所述电源频率为50Hz时设为0.25ms以下、在60Hz时设为0.2ms以下的范围。

4.根据权利要求1或2所述的直流电源装置，其特征在于，

在使所述开关单元的短路次数从M次增加到M+1次时，使短路次数增加后的第M次为止的短路时间的总值少于短路次数增加前的短路时间的总值。

5.根据权利要求1或2所述的直流电源装置，其特征在于，

在使所述开关单元的短路次数从M次增加到M+1次时，使第M+1次为止的短路时间的总值等于短路次数增加前的第M次为止的短路时间的总值。

6.根据权利要求1或2所述的直流电源装置，其特征在于，

在使所述开关单元的短路次数从M次减少到M-1次时，使短路次数减少后的短路时间的总值比短路次数减少前的第M-1次为止的短路时间的总值增加。

7.根据权利要求1或2所述的直流电源装置，其特征在于，

在使所述开关单元的短路次数从M次减少到M-1次时，使短路次数减少后的短路时间的总值等于短路次数减少前的第M次为止的短路时间的总值。

8.根据权利要求3所述的直流电源装置，其特征在于，

该直流电源装置还包括输入电流检测单元，该输入电流检测单元检测来自所述交流电源的输入电流，

所述开关控制单元根据所述比值和由所述输入电流检测单元检测到的输入电流，来决定所述开关单元的二至六次为止的短路次数。

9.根据权利要求3所述的直流电源装置，其特征在于，

该直流电源装置还包括检测所述设备的负载量的负载量检测单元，

所述开关控制单元根据所述比值和由所述负载量检测单元检测到的负载量，来决定所述开关单元的二至六次为止的短路次数。

10.根据权利要求9所述的直流电源装置，其特征在于，

将所述负载量设作对所述电动机的施加电压，作为所述负载量检测单元具有检测对电动机的施加电压的电动机施加电压检测单元，

所述开关控制单元根据所述比值和由所述电动机施加电压检测单元检测到的电动机施加电压来决定所述开关单元的二至六次的短路次数。

11.根据权利要求9所述的直流电源装置，其特征在于，

将所述负载量设作所述电动机的转速，作为所述负载量检测单元具有检测电动机的转速的电动机转速检测单元，

所述开关控制单元根据所述比值和由所述电动机转速检测单元检测到的电动机转速来决定所述开关单元的二至六次的短路次数。

12.一种空调装置，其装载有转速控制型压缩机，该空调装置的特征在于，使用权利要求1至11中任一项所述的直流电源装置。

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