CN102204106B

CN102204106B - 电力转换装置

Info

Publication number: CN102204106B
Application number: CN200980144289.1A
Authority: CN
Inventors: 土山吉朗; 京极章弘; 川崎智广; 田中秀尚
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-11-04
Also published as: RU2513913C2; CN102204106A; EP2365633A4; EP2365633A1; JP5466482B2; WO2010052905A1; RU2011122597A; JP2010136360A

Abstract

本发明提供在得到的信息中不产生延迟并将脉冲状的噪声成分除去的数字转换装置和利用其进行电力转换的电力转换装置。数字转换装置包括：将值时时刻刻变化的信息信号分别延迟规定时间输入，且对输入时的值进行保持的多个信息信号保持部(301等)；将保持在多个信息信号保持部的值中最远离的值除去的除去部(307)；对未被除去部除去的值进行平均化的平均部(308)；和对从平均部输出的值进行AD转换并作为数字信息输出的转换部(309)，其中规定时间是比转换部中向数字信息转换所需要的时间短的值。

Description

电力转换装置

技术领域

本发明涉及将模拟信号(例如表示值时时刻刻变化的电流值的信息信号)转换为数字信号的数字转换装置、以及使用该数字转换装置且使用开关单元按照其利用目的对电力形式进行转换，即电力电子学(power electronics)用的电力转换装置。特别是，本发明涉及将交流电力暂时转换为直流并进而转换为另外的交流的电力转换装置、将直流电力完全转换为不同的多个交流电力的电力转换装置。作为电力转换装置的具体的例子，能够列举有使用交流电源并通过逆变器对电动压缩机进行可变速驱动的家庭用和业务用等的空调和冰箱等。

背景技术

电力转换装置包括将交流电力转换为直流电力的换流器部(converter)和将直流电力转换为任意的交流电力的逆变器部这两者。为了控制这些装置并向负载(例如电动机)供给所期望的电力，通常在换流器部和逆变器部，对电流值、电压值进行检测，根据检测出的值，对换流器部和逆变器部进行控制。

现有技术中的电力转换装置分别实现控制换流器部和逆变器部的控制电路，或者，还有以与电力***绝缘的状态得到控制用的感测(传感，sensing)信息。特别是有关输入或输出的电流的感测，一般是采用使用了霍耳效应的电流传感器，能够与电力***绝缘地感测瞬时电流(例如参照专利文献1)。可是，该结构需要霍耳效应的电流传感器。在采用霍耳效应的电流传感器中，产品精度越高，价格越昂贵。

另一方面，已知有不使用电流传感器，而是在想要感测电流的***中***低电阻，通过感测其两端的电位从而得到电流感测信息的电力转换装置(参照图1的电阻112、113)。在该情况下，若使控制电路和电容器的一端是共通电位，则由于一方的电阻的一端的电位是与换流器电流成比例的值，并且另一方的电阻的一端的电位是与逆变器电流成比例的值，所以使用这些值，能够实现作为电源电流控制的换流器控制和作为电动机驱动控制的逆变器控制。可是，在实际的电路中，使电容器的一端的电位、两个电阻的一端的电位和控制电路的基准电位完全一致是困难的。还有，在电力转换装置的电路中除了电阻成分以外也有电感(inductance)成分，并不限定于能够产生与瞬时电流成比例的电压。特别是在电力电子学中，由于一边通过开关元件切换路径一边进行电力转换，所以在电路中具有电流间歇地流动的部位，由于电感成分瞬间产生较大的电压，成为噪声。为了减少该噪声，则需要使电感成分变少，虽然具有使配线***并变短等的方法，但是在实际的部件中配线也具有一定的大小，即使变短也具有限度。因此，换流器侧和逆变器侧的两个信息彼此发生干涉。具体来讲，当逆变器侧的电阻的电压变大的时刻，在换流器侧的检测电压叠加有脉冲状的噪声(参照图3(a))，当换流器侧的IGBT实际上连通/断开(ON/OFF)的时刻，在逆变器侧的检侧电压叠加有脉冲状的噪声(参照图3(b))。这样，由于换流器侧和逆变器侧的双方在IGBT的变化沿叠加有脉冲噪声，所以需要将该脉冲噪声除去。

例如，若通过一个控制电路实现控制电路，则考虑有以下的方法：对换流器和逆变器使用的IGBT的变换时刻全部都进行监视，且不使用该期间的两个电阻的电压作为感测信息的方法；和使两个电阻的电压输出经由低通滤波器之后得到感测信息等的方法。当监视IGBT的变化时刻且在变化期间并未读取电压信息时，虽然需要知道正确的变化时刻，但是由于与由控制电路决定的变化时刻相比，实际的IGBT的变化时刻稍微偏离，所以知道正确的变化时刻是困难、不现实的。同样，由于当使高压输出经由低通滤波器时读取时刻偏离，因此，以逆变器侧的波形的方式，在以时间分割(时分复用)包含有多个相的信息的情况下，其他的相的信息可能错误地混入，所以得到较大的效果是不现实的。特别是若经由低通滤波器，则产生信息的延迟，难以实现稳定且高精度的控制。因此，在具有换流器部和逆变器部的电力转换装置中，不能通过简单的方法除去噪声。

另外，存在将直流电力完全转换为另外的多个交流电力的电力转换装置(参照图9)。但是，即使在从直流电源经由多个逆变器并独立地控制多个电动机的情况下，由多个电流检测电阻得到的电流信息，也在彼此的电流急剧变化的时刻，对另一方的电流波形给予脉冲噪声。(参照图10(a)(b))。即使在这样的情况下，为了实现稳定且高精度的控制，虽然需要将脉冲噪声除去，但是在该情况下也产生与上述的问题相同的问题。

因此，现有技术中的电力转换装置具有将脉冲噪声除去的AD转换部。图11表示一般已知的单片微型计算机的AD转换部的噪声除去的原理的电路结构图。为了实现数字控制，AD转换部1000，首先以在AD转换中值不发生变化的方式，通过经由采样保持电路(S&H)1001，将模拟信息保持为模拟的定值。AD转换电路(ADC)1009，将该保持的模拟值转换为数字值，在每一次的转换中，作为转换结果1、转换结果2、转换结果3依次储存在各自的存储单元1011、1012和1013。在三次转换结束后，离散值除去电路1007将最远离(离散)的值除去，平均电路1008对剩余的值进行平均化。由此除去脉冲状的噪声的影响。

图12通过时间系列(时间序列)表示AD转换部1000的转换和运算。AD转换部1000从内部包含有电力转换装置的空气调和机等的***的整体接收模拟信息的取入&AD转换开始的信号，进行第一次AD转换，并将其结果收容在转换结果1并进行保持。在第一次AD转换结束时，进行第二次AD转换并将其结果收容在转换结果2并保持。在第二次AD转换结束时，进行第三次AD转换而得到其结果。在第三次AD转换结束时，从截至此时的三次AD转换结果中将最远离的值除去，并得到除去之后的剩余的值的平均结果。然后，采用该平均结果作为除去了噪声的AD转换结果。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2006-158155号公报

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在现有技术中的AD转换中，虽然将脉冲状的噪声除去，但是从最初开始AD转换起至得到AD转换结果为止(即，从接收取入&AD转换开始的信号起至得到平均化后的输出为止)需要较长的时间。因此，具有在得到的信息中产生延迟，在使用该信息的控制电路中难以实现稳定且高精度的控制的问题。

本发明是解决上述现有的问题的发明，其目的在于提供在得到的信息中不产生延迟，并将脉冲状的噪声成分除去的数字转换装置以及利用其进行电力转换的电力转换装置。

用于解决课题的方法

为了解决上述现有的课题，本发明的数字转换装置中，其特征在于，包括：将值时时刻刻变化的信息信号分别延迟规定时间输入，且对输入时的值进行保持的多个信息信号保持部；将保持在多个信息信号保持部的值中最远离的值除去的除去部；对未被除去部除去的值进行平均化的平均部；和对从平均部输出的值进行AD转换并作为数字信息输出的转换部，其中规定时间是比转换部中向数字信息转换所需要的时间短的值，且规定时间比输入至多个信息信号保持部的信息信号所包含的脉冲状的噪声的时间宽度大。由于使多个信息信号保持部的信息信号的取入的时间短于转换部的向数字信息的转换所需要得时间，所以能够在短时间内输出数字信息。另外，由于通过除去部除去最远离的值，所以即使在规定的时间期间(之间)包含有脉冲状的噪声，也能够将该噪声除去。因此，能够在得到信息中不产生延迟并将脉冲状的噪声除去。由此，能够高速地获得精度较高的控制用的信息信号。于是能够提高控制精度。另外，由于上述发明通过简单的模拟电路部分进行处理(即，在除去了噪声之后进行AD转换。)，所以具有电路简单的优点。另外，规定时间比输入至多个信息信号保持部的信息信号所包含的脉冲状的噪声的时间宽度大，因此即使是被一个脉冲噪声扰乱的信息信号，在延迟前和延迟后的一方，也能够保持不被噪声扰乱的信息信号。

本发明的其他的观点的数字转换装置包括：将值时时刻刻变化的信息信号分别延迟规定时间输入，且对输入时的值进行保持的多个信息信号保持部；对保持在多个信息信号保持部的值进行AD转换并输出数字值的多个转换部；将从转换部输出的数字值中具有最远离的值的数字值除去的除去部；和对未被除去部除去的数字值进行平均化并作为数字信息进行输出的平均部，其中规定时间是比多个转换部中向数字值的各个转换所需要的时间短的值，且规定时间比输入至多个信息信号保持部的信息信号所包含的脉冲状的噪声的时间宽度大。由于使得多个信息信号保持部的信息信号的取入的时间短于转换部中向数字信息的转换所需要的时间，所以能够在短时间内输出数字信息。另外，由于通过除去部除去最远离的值，所以即使在规定的时间期间包含有脉冲状的噪声，也能够将该噪声除去。因此，能够在得到信息中不产生延迟并将脉冲状的噪声除去。由此，能够高速地获得精度较高的控制用的信息信号。因此，能够提高控制精度。上述发明，由于在数字转换之后进行噪声除去的运算，所以电路元件数量增加。但是，由于各电路元件并不需要特性那样优良的元件，所以作为大规模的集成电路(LSI)具有容易实现的优点。另外，规定时间比输入至多个信息信号保持部的信息信号所包含的脉冲状的噪声的时间宽度大，因此即使是被一个脉冲噪声扰乱的信息信号，在延迟前和延迟后的一方，也能够保持不被噪声扰乱的信息信号。

优选由多个信息信号保持部保持的信息信号的值为3个以上。由此，能够更加可靠地除去脉冲状的噪声。

输入至多个信息信号保持部的信息信号也可以表示电流值。在电力转换中，电流的信息是由于电流流经的路径发生变化等而急剧变化的信息。即，电流的信息是最显著地显示控制状态的信息。因此，通过上述数字转换装置，高速地捕捉该电流信息的变化，具有上述数字转换装置的电力转换装置能够实现高精度的电力转换。

除去部也可以除去最大值和最小值。由此，能够简单并可靠地除去由脉冲状的噪声扰乱的保持值。

本发明的电力转换装置，其包括：通过开关元件将交流电源的输出转换为直流电力的直流电力转换部；将从直流电力转换部输出的直流电力转换为交流电力的交流电力转换部；根据数字电流信息，对直流电力转换部和交流电力转换部进行控制的控制电路；与直流电力转换部和交流电力转换部的各自的直流电力部分连接的电阻；和通过对电阻的一端的电压以另一端的电压为基准进行检测，分别检测直流电力转换部的直流电流和交流电力转换部的交流电流，将检测出的直流电流和交流电流分别转换为数字电流信息的上述数字转换装置。由于具有上述数字转换装置，能够在短时间内简单地除去脉冲状的噪声，所以能够通过简单的电路提高电力转换的控制精度。另外，由于仅对各电阻的一端的电压进行检测，能够检测出直流电力转换部和交流电力转换部的电流的信息，所以能够实现简单的电路结构。

本发明的其他的观点的电力转换装置包括：将直流电源或将模拟(仿真)直流电源的输出转换为多个交流电力的多个交流电力转换部，其中该模拟直流电源是将交流电源转换为直流而得到的；根据数字电流信息，对多个交流电力转换部进行控制的控制电路；与从直流电源或模拟直流电源侧至多个交流电力转换部的各个路径连接的电阻；和通过对电阻的一端的电压以另一端的电压为基准进行检测，检测多个交流电力转换部的交流电流，将检测出的交流电流分别转换为数字电流信息的上述数字转换装置。由于具有上述数字转换装置，能够在短时间内简单地除去脉冲状的噪声，所以能够通过简单的电路提高电力转换的控制精度。另外，由于仅对各电阻的一端的电压进行检测，能够检测出多个交流电力转换部的电流的信息，所以能够实现简单的电路结构。特别是，当以逆变器对电动机等进行驱动时，由于因电动机和其外壳(外装部分)之间的寄生电容而产生脉冲状的泄露电流，经由其他的电动机并作为噪声混入该逆变器***，所以根据该发明起到较大的效果。

发明的效果

根据本发明，通过以比向数字信息转换所需要的时间更短的间隔，对信息信号(例如，表示电流的值的信号)进行采样和保持，能够在短时间内输出除去了噪声的数字转换之后的信号。因此，能够在得到的信息中不产生延迟并将脉冲状的噪声成分除去。由此，能够控制稳定的高精度的电力转换。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1～3的电力转换装置的整体结构的电路框图。

图2是本发明的实施方式1中的AD转换部的结构图。

图3(a)是表示在换流器侧的电压加入有噪声的例子的附图，(b) 是表示在逆变器侧的电压加入有噪声的例子的附图。

图4是表示图2所示的AD转换部的动作时刻的附图。

图5是表示图2所示的采样保持电路的采样的时刻的附图。

图6是表示本发明的实施方式2中的AD转换部的结构图。

图7是表示图6所示的AD转换部的动作时刻的附图。

图8是表示本发明的实施方式3中的AD转换部的结构图。

图9是表示本发明的实施方式4的电力转换装置的整体结构的电路框图。

图10(a)是表示在一个逆变器侧的电压加入有噪声的例子的附图，(b)是表示在另一个逆变器侧的电压加入有噪声的例子的附图。

图11是现有例的AD转换部的结构图。

图12是表示现有例的AD转换部的动作时刻的附图。

用于实施发明的方式

以下，参照附图，针对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

本发明的实施方式1的电力转换装置，包括以比向数字信息转换所需要的时间短的间隔对电流的值进行采样保持的AD转换部，该电力转换装置通过从AD转换部获得在短时间内除去了噪声的数字转换后的输出，来实现稳定的高精度的控制。本实施方式的电力转换装置例如内置在空气调和机等的***内。

1.1电力转换装置的结构

图1表示本发明的实施方式1的电力转换装置的整体结构图。本实施方式的电力转换装置，包括：将从交流电源101输出的交流电力转换为直流电力的能动型的换流器电路(直流电力转换部)116；对从换流器电路116输出的整流后的电流进行平滑的平滑电容器106；将被平滑电容器106平滑而得到的直流电力转换为交流电力的逆变器电路(交流电力转换部)107；和对换流器电路116和逆变器电路107进行控制的控制电路109。

换流器电路116包括：与交流电源101连接的二极管电桥102；与二极管电桥102的一端连接的电抗器(reactor)103；与电抗器103的另一端连接的高速二极管105；以及一端与电抗器103和高速二极管105之间连接、另一端与基准电位连接的IGBT104。平滑电容器106连接在二极管105的阴极和基准电位之间。由换流器116整流过的电流被平滑电容器106平滑，使得从平滑电容器106得到的输出成为直流电源。逆变器电路107通过将直流电力转换为三相模拟交流的三相电桥电路实现。从逆变器电路107输出的三相模拟交流供给至电动机108，对电机108进行驱动。

为了检测换流器电路116的直流电流，电阻113与二极管电桥102的另一端和基准电位之间连接。同样，为了检测逆变器电路107的交流电流，电阻112连接在逆变器电路107和基准电位之间。由于从与控制电路109的基准电位相同的部分连接，所以电阻112、113的一端的电位和平滑电容器106的一端的电位是大致相同的电位。由于控制电路109与平滑电容器106的一端是大致相同的电位，所以电阻113的二极管电桥102侧的电位是与换流器电路116的电流成比例的值。因此，通过对电阻113一端的电压Vconv以另一端的基准电位为基准进行检测，能够检测出与换流器电路116成比例的电流。同样，电阻112的逆变器侧107的电位是与逆变器107的电流成比例的值。因此，通过对电阻112一端的电压Vinv以另一端的基准电位为基准进行检测，能够检测出与逆变器107的电流成比例的值。

控制电路109包括：对输入的模拟的信息信号进行AD转换的AD转换部(数字转换装置)151；和根据AD转换部151的输出对换流器电路116进行控制的换流器控制部111。控制电路109还包括：对输入的模拟的信息信号进行AD转换的AD转换部(数字转换装置)152；和根据AD转换部152的输出对逆变器电路107进行控制的逆变器控制部110。控制电路109进行控制换流器电路116的电源电流控制和控制逆变器电路107的电动机驱动控制。在本实施方式中，控制电路109通过数字计算机实现。

具体来讲，AD转换器151输入的信息信号是通过电阻113作为电压检测出的换流器电路116的电流。还有，二极管电桥102的输出电压和平滑电容器106的电压也可以输入到AD转换部151。AD转换器152输入的信息信号是通过电阻112作为电压检测出的逆变器电路107 的电流。另外，平滑电容器106的电压也可以输入到AD转换部152。

换流器控制部111例如根据AD转换器151的输出，通过观察二极管电桥102的输出电压，输入交流电压的绝对值的瞬时值，并且通过观察平滑电容器106的电压，也观察直流侧的输出电压。换流器控制部111以得到与交流电压相同的电流波形的方式，进行IGBT104的开关控制，并以得到所期望的直流电压的方式对输入电流波形的大小进行调整。由此，实现电源功率良好的整流电路。另外，逆变器控制部110，根据AD转换器152的输出，通过观察平滑电容器106的电压，也观察直流侧的输入电压。

图2表示AD转换部151和AD转换部152的内部结构。由于AD转换部151和AD转换部152的内部结构相同，所以，以下，以AD转换部151将上述的信息信号转换为数字信息的情况为例，参照图2进行说明。AD转换部151输入以下信号：模拟的信息信号；和指示用于在数字计算机内部控制开始而作成的信息信号的取入和AD转换开始的信号(以下称为“动作开始信号”)。AD转换部151包括：对输入的信息信号进行采样保持的三个采样保持电路(S&H)301、302、303；和使动作开始信号延迟规定时间的延迟电路304、305、306。

采样保持电路(信息信号保持部)301、302、303由保持模拟开关和信息的电容器构成。应进行转换的模拟信息的信息信号输入至三个采样保持电路301、302、303。采样保持电路301根据指示信息信号的取入和AD转换的开始的动作开始信号，对输入的信息信号进行采样保持。采样保持电路302根据由延迟电路304延迟的动作开始信号，对输入的信息信号进行采样保持。采样保持电路303根据由延迟电路304和延迟电路305延迟的动作开始信号，对输入的信息信号进行采样保持。即，采样保持电路301、302、303以该顺序分别保持时间经过的值。

AD转换部151还包括：将从3个采样保持电路(S&H)301、302、303输出的信号中的最远离的值除去的离散值除去电路307；对未被离散值除去电路307除去的值进行平均化的平均电路308；和对从平均电路308输出的值进行AD转换的AD转换电路(ADC)309。AD转换电路309根据通过延迟电路304、305、306而延迟的动作开始信号，从与采样保持电路303进行采样保持的时刻相比进一步延迟的时间起开始进行AD转换。从AD转换电路309输出的AD转换结果在换流器控制部111中使用于数字计算机的控制用。

在本实施方式的AD转换部151、152中，延迟电路304、305使动作开始信号延迟的规定时间(即，各采样保持电路的信息信号的采样的间隔)，设定为比AD转换电路309的向数字信息的转换所需要的时间短的值。

1.2 AD转换的动作

针对以上这样构成的电力转换装置的AD转换部151、152的噪声的除去动作进行说明。图3(a)表示由换流器侧的电阻113检测出的电压Vconv的波形，图3(b)表示由逆变器侧的电阻112检测出的电压Vinv的波形。图3(a)和图3(b)表示换流器侧和逆变器侧的两个电压彼此干涉的情况。在图1所示的电力转换装置动作时，表示图3(a)和图3(b)所示的电压Vconv、Vinv的值的信息作为电流信息分别输入至AD转换部151、152。

换流器侧的电压Vconv保持在IGBT104导通期间增加(t1～t3、t4～t7)、在断开期间减少(t3～t4、t7～t8)的基本波形。在逆变器侧的电压Vinv变大的时刻，对该基本波形叠加脉冲状的噪声(t1、t2、t5、t6)。在逆变器电路(三相电桥电路)107的IGBT的接通/断开的状态发生变化的时刻，逆变器侧的电压Vinv变大。另一方面，在逆变器侧的电压Vinv的波形中以时间分割(时分复用)出现与电动机108的各相的电流相关的信息，并且在换流器侧的IGBT104实际接通/断开的时刻，在电阻112的电压波形叠加脉冲状的噪声(t3、t4、t7、t8)。

这样，由于在换流器侧和逆变器侧的双方彼此在IGBT的变化沿重叠有脉冲噪声，所以在控制电路109需要将该脉冲噪声除去。因此，控制电路109通过AD转换部151、152，将该脉冲噪声除去。

图4表示图2所示的AD转换部151、152的动作时刻。由于换流器侧的AD转换部151和逆变器侧的AD转换部152具有相同的电路结构，所以其动作时刻相同。以下，以换流器侧的AD转换部151对由电阻113作为电压Vconv检测出的电流信息进行AD转换的情况为例进行说明。在AD转换部151从内置有本实施方式的电力转换装置的***整体(空气调和机等)接收取入模拟值使AD转换开始的动作开始信号时，3个采样保持电路301、302、303依次动作，取入由电阻113作为电压检测出的电流信息。

图5表示三个采样保持电路301、302、303的采样时刻的例子。采样保持电路301、302、303，根据经过图2所示的延迟电路304、305的动作开始信号，在每个规定的延迟时间TA取入电流信息Vconv。规定的延迟时间TA设定为大于包含在信息信号中的脉冲状的噪声的时间宽度。还有，如图4所示的方式，该规定的延迟时间TA设定为比AD转换所需要的时间TB短的值。

返回至图4，在到采样保持电路303取入电流信息为止的期间，采样保持电路301、302分别保持已取入的值。在全部的3个采样保持电路301、302、303中的信息信号的取入结束时，取入的值输入至离散值除去电路307。离散值除去电路307在取入的3个采样结果中将最远离的值除去。在图5中，由于在第二次采样的时刻的附近加入有脉冲状的噪声，所以与其他相比，第二次采样保持的结果是差别较大的值。因此，离散值除去电路307将第二次采样保持的值除去，仅使第一次和第三次采样保持的值通过。

通过离散值除去电路307后的两个采样保持的值被平均电路308平均化，被平均化的值发送至AD转换电路309。AD转换电路309对被平均化后的值进行AD转换。

这样，由于在离散值除去电路307中将最远离的值除去，所以从AD转换电路309输出的信号是除去噪声后的信号。该信号被发送至换流器控制部111。同样，通过AD转换部152除去噪声后的信号发送至逆变器控制部110。

1.3总结

根据本实施方式的电力转换装置，通过AD转换部151、152，能够将电力转换中的重要的信息即电流等的信息所包含的配线等的电感导致的脉冲状的噪声除去。因此，通过使用电阻等的简单的方法，能够高速地获得高精度的信息，能够提高电力转换的控制精度。本实施方式的电力转换装置由于能够将脉冲状的噪声除去并感测，所以能够通过简单的感测方法实现高精度的电力转换控制。由此，本实施方式的电力转换装置也适用于家庭用、业务用的空调、冰箱，或同样也适用于利用电气动力的洗衣机等的用途。另外，即使在控制对象的电动机等的交流负载为多个等情况下，也能够起到效果。

特别是，从图4的时刻图能够明确得知，在本实施方式中，将成为采样间隔的规定的延迟时间TA设定为比向数字信息的转换所需要得时间TB短的值。因此，与图12所示的一般的噪声除去方法相比，从输入模拟信息开始至获得最终的数字信息为止的时间TC大幅度变短。因此，能够在得到的信息中不产生延迟地除去噪声。另外，根据本发明，并不在每次取入模拟值时进行AD转换，而是在平均化处理之后进行AD转换。因此，能够使至获得数字信息为止的时间TC为更短的时间。由此，本实施方式的电力转换装置能够实现稳定的高精度的控制。

另外，根据本实施方式，由于在噪声除去的运算之后进行AD转换(即，通过简单的模拟电路部分进行处理)，所以也具有能够使电路简单的优点。

如图5所示的方式，由于噪声是较短的脉冲状，所以扰乱三个中的两个采样保持值的可能性几乎不存在。因此，通过本实施方式的方法，能够充分地除去较大的脉冲状的噪声。另外，当三个采样保持的延迟的期间加入有脉冲状态的噪声时，由于任何一个采样保持值均未被扰乱，所以能够实现较大的脉冲状的噪声的除去。

在本实施方式中，将各采样保持的延迟时间TA设定为比模拟输入的信息信号所包含的脉冲状的噪声的时间宽度大。所以，不会对两个以上的噪声值进行采样保持。因此，通过将采样保持的信息中最远离的一个信息去除，能够充分地除去噪声的影响。

另外，在本实施方式中，在想要检测电流的位置***电阻112、113，通过电阻两端的电位差，得到电流信息。因此，采用本实施方式，能够通过简单的检测方法除去脉冲状的噪声，能够提高电力转换的控制精度。在电力转换中，随着电流流过的路径发生变化，电流信息也急剧变化的情况是存在的。即，电流信息是最显著地表示控制状态的信息。因此，通过高速地捕捉该信息的变化，能够实现高精度的电力转换。

另外，在本实施方式中，设置3个采样保持电路，虽然采样保持有3个模拟信息信号的数量，但是该数量并不限定于3个。例如采样保持电路的数量和采样保持的值的数量可以是4个以上。由于运算使用的信息信号的数量越多，越能够算出更加正确的值，所以优选为3个以上。

(实施方式2)

实施方式2的电力转换装置的AD转换部151、152的结构和动作与实施方式1的电力转换装置不同。实施方式1的AD转换部151、152在最后进行AD转换。另一方面，在实施方式2中，在采样保持之后进行AD转换。即，紧随每个采样保持电路各自设置AD转换电路，在全部暂时转换为数字信息之后，通过数字运算进行离散值的除去和平均运算。由此，AD转换部151、152作为大规模的集成电路(LSI)更容易实现。本实施方式2除了AD转换部151、152的结构和动作之外，其他与实施方式1相同。

图6表示本发明的实施方式2的AD转换部151的结构。AD转换部152也具有图6所示的结构。以下，以AD转换部151为例，针对其结构和动作进行说明。AD转换部151包括：取入作为模拟输入的信息信号的三个采样保持电路301、302、303；将三个采样保持电路301、302、303的输出结果分别转换为数字信息的AD转换电路621、622、623；和使指示采样保持和AD转换开始的时刻的动作开始信号延迟规定时间的延迟电路604、605、606、620。采样保持电路302和AD转换电路621根据通过延迟电路604后的动作开始信号进行动作。采样保持电路303和AD转换电路622根据通过延迟电路604、605后的动作开始信号进行动作。AD转换电路623根据通过了延迟电路604、605、606的动作开始信号进行动作。AD转换部151还包括：从转换为数字信息的信息信号中将最远离的值除去的离散值除去电路307；和对未除去的值进行平均化的平均电路308。平均电路308的输出是除去了噪声后的AD转换结果。

图7表示图6所示的AD转换部151的动作时刻。在AD转换部151从在内部包含图1所示的电力转换装置的空气调和机等的***整体接收取入模拟值使AD转换开始的指令的动作开始信号时，三个采样保持电路301、302、303依次动作，取入该时刻的模拟信息(例如，通过图1所示的电阻112、113检测出的电流信息)。三个采样保持电路301、302、303的结果被直接发送至AD转换电路621、622、623。AD转换电路621、622、623根据从延迟电路604、605、606输出的动作开始信号，将采样保持的结果转换为数字信息。各个AD转换动作结束后得到的结果各自被保持，收集(一致)最后的AD转换结束的时刻三个AD转换结果。然后，得到的数字信息被发送至离散值除去电路307。离散值除去电路307从获得的数字信息中将具有最远离的值的数字信息除去，将未被除去的值发送至平均电路308。平均电路308对获得的值进行平均化。

与实施方式1相同，在图7中，延迟电路604、605、606的规定的延迟时间TA(即，采样保持的时刻)设定为比向AD转换电路621、622、623的向数字信息的转换所需要的时间TB短的值。由此，与图4相同，与采用一般的方法的图12的时间相比，从接收动作开始信号至AD转换结束为止的时间TC变短。另外，延迟电路620的延迟时间设定为AD转换电路623的向数字信息转换所需要的时间。

根据本实施方式，能够得到与实施方式1相同的效果。即，能够在较短的时间内除去噪声，可以实现稳定的高精度的控制。

根据本实施方式，由于在数字转换之后进行离散值除去和平均化的运算，所以与实施方式1相比，电路元件数量增加。但是，由于各自的电路元件不需要特性那样(十分)优良的元件，所以作为大规模的集成电路(LSI)具有容易实现的优点。

(实施方式3)

实施方式3的电力转换装置的AD转换部151、152的结构和动作与实施方式1、2的电力转换装置不同。在实施方式1和实施方式2的AD转换部151、152中，离散值除去电路307除去了最远离的值，但在实施方式3中将最大值和最小值除去。在实施方式3中，上述之外的结构和动作与实施方式1相同。

图8表示本实施方式的AD转换部151的结构。另外，AD转换部152也具有图8所示的结构。以下，以AD转换部151为例，说明其结构和动作。本实施方式的AD转换部151不使用图2所示的离散值除去电路307，而使用将输入的信号中具有最大值的信号和具有最小值的信号除去的最大值最小值除去电路407。

参照图5的波形，针对将本实施方式的AD转换部151中的噪声除去动作进行说明。在图5所示的波形的情况下，最大值是第二次的采样保持值，最小值是第三次的采样保持值。因此，最大值最小值除去电路407将第二次和第三次的采样保持值除去，并输出第一次的采样保持值。第一次的采样保持值由于未被脉冲噪声扰乱，所以平均电路308的输出为除去了噪声的影响的信号。其中，在该例中，由于平均电路308的输入值是一个，所以平均电路308的输入和输出相同。

即使在本实施方式中，也与实施方式1相同，延迟时间TA通过延迟电路304、305设定为比向数字信息的转换所需要的时间TB短的值(参照图4)。

根据本实施方式，能够得到与实施方式1相同的效果。即，能够在较短的时间内除去噪声，能够实现稳定的高精度的控制。

另外，根据本实施方式，虽然采样保持电路的数量和采样保持的值的数量是三个，但是该数量也可以是四个以上。当使用四个以上的采样保持电路时，由于除去最大值和最小值之后的信息信号是多个，所以该多个信息信号被平均电路308平均化。在该情况下也能够将除去了噪声的影响的值作为AD转换值输出。

另外，与实施方式2相同，即使是采样保持电路301、302、303之后分别设置有AD转换电路621、622、623的结构，也能够适用本实施方式。该情况下，在将全部的值暂时转换为数字信息之后，通过数字运算将最大值和最小值除去，对该结果进行平均运算。

(实施方式4)

实施方式1～3的电力转换装置，对从交流电源101输出的交流电力进行转换，并将转换后的电力供给至电动机。另一方面，实施方式4的电力转换装置，对从直流电源输出的直流电力进行转换，并将转换后的电力向电动机供给。本实施方式的电力转换装置包括与实施方式1～3的任一个相同的AD转换部151、152。

图9表示本发明的实施方式4的电力转换装置的结构。本实施方式的电力转换装置包括：将从直流电源806输出的直流电力转换为交流电力的逆变器A827、逆变器B817和对逆变器A827、逆变器B817进行控制的控制电路809。逆变器A827和逆变器B817通过三相电桥电路实现。从逆变器A827和逆变器B817输出的交流电力供给至电动机828、818。由此，独立地对电动机828、818进行控制。直流电源806和逆变器A827和逆变器B817之间分别连接有电流检测电阻822、812。以直流电源806的负侧作为基准电位，通过对逆变器A827和逆变器B817的电流检测电阻822、812的电压进行检测，能够检测出电流检测电阻822、812的两端的瞬时电压。由此，能够知道两个电动机828、818的瞬时的电流(逆变器827、817的电流值)。控制电路809包括：输入模拟信息(例如表示逆变器A827和逆变器B817的电流值的信息和表示直流电源806的电压值的信息)并进行AD转换的AD转换部151、152；根据AD转换部151、152的输出分别对逆变器A827和逆变器B817进行控制的逆变器A控制部820和逆变器B控制部810。通过由电流检测电阻822、812检测出电动机828、818的瞬时的电流，逆变器A控制部820和逆变器B控制部810使用该电流值信息，能够高精度地分别对电动机828、818进行驱动。

图10(a)表示逆变器A827侧的电流检测电阻822的电阻电压Va，图10(b)表示逆变器B817侧的电流检测电阻812的电阻电压Vb。这些电阻电压Va和电阻电压Vb作为电流信息，各自输入AD转换部151、152。通过两个电流检测电阻812、822得到的电流信息，如图10所示的方式，在彼此的电流急剧变化的时刻，对另一方的电流波形施加脉冲状的噪声。因此，即使在本实施方式中，通过AD转换部151、152，也能够将该脉冲状的噪声除去。

本实施方式的AD转换部151、152的结构与实施方式1～3的任何一个的AD转换部151、152相同。即，采样的间隔(延迟时间)TA设定为比AD转换电路309中的向数字信息的转换所需要的时间TB短的值(参照图4)。

由于本实施方式的AD转换部151、152的结构与实施方式1～3的任何一个的AD转换部151、152相同，所以根据本实施方式能够得到与实施方式1～3相同的效果。即，能够在短时间内除去噪声，能够进行稳定的高精度的控制。

另外，根据本实施方式，能够以简单的结构正确地驱动多个电动机。以本实施方式的方式，当使用多个逆变器分别驱动多个电动机时，因电动机和其外壳(外装部分)之间的寄生电容，产生脉冲状的泄露电流，该泄露电流经由其他的电动机，作为噪声混入其他的电动机的逆变器***的情况是存在的。因此，以本实施方式的方式，当使用多个逆变器分别驱动多个电动机时，本实施方式的噪声的除去起到较大的效果。

另外，在本实施方式中，虽然使用直流电源对多个电动机进行驱动，但是也可以使用交流电源对多个电动机进行驱动。该情况下，与图1所示的结构相同，使用通过对交流电源的输出进行整流而进行平滑所得到的直流状的电源。在该情况下，也能够得到与本实施方式相同的效果。

在本发明中，虽然针对特定的实施方式进行了说明，但是对本领域技术人员而言，他的更多的变形例、修正、其他的利用得以明确。因此，本发明并不限定于在此特定的公开，仅由权利要求的范围限定。

产业上的可利用性

本发明的数字转换装置由于能够在短时间内除去噪声，所以使用该数字转换装置的电力转换装置具有能够实现稳定的高精度的电力转换控制的效果，在家庭用和业务上的空调、冰箱、或同样利用电气动力的洗衣机等的用途中是有用的。

符号说明

101 交流电源

102 二极管电桥

103 电抗器

104 IGBT

105 二极管

106 平滑电容器

107、817、827 逆变器电路

108、818、828 电动机

109、809 控制电路

110、810、820 逆变器控制部

111 换流器控制部

112、113、812、822 电阻

116 换流器电路

151、152 AD转换部

301、302、303 采样保持电路

304、305、306、604、605、606、620 延迟电路

307 离散值除去电路

308 平均电路

309、621、622、623 AD转换电路

407 最大值最小值除去电路

806 直流电源

Claims

1.一种电力转换装置，其特征在于，包括：

通过开关元件将交流电源的输出转换为直流电力的直流电力转换部；

将从所述直流电力转换部输出的直流电力转换为交流电力的交流电力转换部；

根据数字电流信息，对所述直流电力转换部和所述交流电力转换部进行控制的控制电路；

与所述直流电力转换部和所述交流电力转换部的各自的直流电力部分连接的电阻；和

通过对所述电阻的一端的电压以另一端的电压为基准进行检测，分别检测所述直流电力转换部的直流电流和所述交流电力转换部的交流电流，将检测出的直流电流和交流电流分别转换为所述数字电流信息的数字转换装置，

所述数字转换装置包括：

将值时时刻刻变化的信息信号分别延迟规定时间输入，且对输入时的值进行保持的多个信息信号保持部；

将保持在所述多个信息信号保持部的值中最远离的值除去的除去部；

对未被所述除去部除去的值进行平均化的平均部；和

对从所述平均部输出的值进行AD转换并作为数字信息输出的转换部，其中

所述规定时间是比所述转换部中向数字信息转换所需要的时间短的值，并且比输入至所述多个信息信号保持部的所述信息信号所包含的脉冲状的噪声的时间宽度大。

2.一种电力转换装置，其特征在于，包括：

所述数字转换装置包括：

对保持在所述多个信息信号保持部的值进行AD转换并输出数字值的多个转换部；

将从所述转换部输出的数字值中具有最远离的值的数字值除去的除去部；和

对未被所述除去部除去的数字值进行平均化并作为数字信息进行输出的平均部，其中

所述规定时间是比所述多个转换部中向数字值的各个转换所需要的时间短的值，并且比输入至所述多个信息信号保持部的所述信息信号所包含的脉冲状的噪声的时间宽度大。

3.一种电力转换装置，其特征在于，包括：

将直流电源或将模拟直流电源的输出转换为多个交流电力的多个交流电力转换部，其中该模拟直流电源是将交流电源转换为直流而得到的；

根据数字电流信息，对所述多个交流电力转换部进行控制的控制电路；

与从所述直流电源或所述模拟直流电源侧至所述多个交流电力转换部的各个路径连接的电阻；和

通过对所述电阻的一端的电压以另一端的电压为基准进行检测，检测所述多个交流电力转换部的交流电流，将检测出的交流电流分别转换为所述数字电流信息的数字转换装置，

所述数字转换装置包括：

对未被所述除去部除去的值进行平均化的平均部；和

4.一种电力转换装置，其特征在于，包括：

所述数字转换装置包括：

5.如权利要求1～4中任一项所述的电力转换装置，其特征在于：

由所述多个信息信号保持部保持的信息信号的值为3个以上。

6.如权利要求1～4中任一项所述的电力转换装置，其特征在于：

输入至所述多个信息信号保持部的信息信号表示电流值。

7.如权利要求1～4中任一项所述的电力转换装置，其特征在于：

所述除去部除去最大值和最小值。