JP6031793B2 - ゼロクロス検出回路及び高力率整流回路 - Google Patents
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Description
、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
。なお、交流リアクタ2に代わり、整流器3の出力正極側と平滑用コンデンサ5の正極側との間に直列に接続された、図示しない直流リアクタを備えても良い。また、マイコン10を高力率整流回路とは異なる用途でゼロクロス検出回路として用いる場合には、スイッチング制御部13はゼロクロス点の判定を行うゼロクロス判定手段13となる。
、交流電源1の電源電圧を示している。また左側から右側への時間の経過を示し、t0〜t3の一点鎖線は図4(1)〜(6)に共通する特定のタイミングを示している。
、マイコン10の電源電圧検出部11で交流電源1の電源電圧を0.0V〜5.0Vの間の電圧値で検出するサンプリング信号を示し、図4(4)は、瞬時停電などのノイズにより誤ってトランジスタ6をONさせないために、ゼロクロス検出部12と電源電圧検出部11の検出結果を用いて、マイコン10のスイッチング制御部13でスイッチング可否判定の結果決定されるスイッチングをONする許可/禁止期間を示し、図4(5)は、スイッチング制御部13からの信号を受けて動作するトランジスタ6のONまたはOFFの状態を示し、図4(6)は、トランジスタ6がONとなった時に流れる短絡電流を示している。
、続く図5で後述する。
なお、スイッチング制御部13に代わりゼロクロス検出回路として用いられるゼロクロス判定手段13の処理の場合には、図4(4)に示すトランジスタ6をONさせるスイッチング信号に代わり、図示しないゼロクロス判定信号が出力される。
、図5(1)に示すサンプリング信号の検出間隔を時間軸として、それぞれの期間を示している。
、電源電圧における位相342°と位相360°とでそれぞれ検出されるであろう電圧値(図5(1)に示すV5とV4の点)の間の値でかつ、最新のサンプリング信号から1ms前に検出された電圧値が、電源電圧における位相324°と位相342°とでそれぞれ検出されるであろう電圧値(図5(1)に示すV6とV5の点)の間の値であれば、スイッチングのONを「許可」することとし、これ以外の条件であればスイッチングのONが禁止される。
。
、図5(2)に示すeとfの白抜き横矢印は、経過時間の起点となる前回の「許可」判定をeはc’と仮定し、fはa’と仮定し、サンプリング信号の検出間隔を時間軸とするスイッチングのONを「許可」と判定されるであろう期間を示している。このような実施例2の判定条件とすることで、一時的に電源電圧もしくは検出電圧の乱れが生じた場合にも誤判定を低減し、より正確なスイッチング可否判定が可能となる。
、スイッチング制御部13に代わりゼロクロス検出回路として用いられるゼロクロス判定手段13の処理の場合には、図5(2)に示す判定期間と(3)に示す判定条件が「電源電圧の異常時とノイズによる誤検知を排除したゼロクロス点判定の」期間と条件の説明となる。
。続いてST2で確認したゼロクロス点検出信号がHI→LOWもしくはLOW→HIのどちらかを確認する(ST5)。ゼロクロス点検出信号がHI→LOWの場合(ST5−HI)、マイコン10に内蔵されるメモリへ電源電圧の出力情報として「HI」を記憶する(ST6)。そしてST1へジャンプする。一方、ST5において、ゼロクロス点検出信号がLOW→HIの場合(ST5−LOW)、マイコン10に内蔵されるメモリへ電源電圧の出力情報として「LOW」を記憶する(ST7)。そしてST1へジャンプする。
、IGBTやMOSFETなどのスイッチング素子を用い交流電源のゼロクロスを検出して制御を行う種々のPFCに適用可能である。
2 交流リアクタ
3 整流器
4 ダイオード
5 平滑用コンデンサ
6 トランジスタ
7 負荷
10 マイコン
11 電源電圧検出部
12 ゼロクロス検出部
13 スイッチング制御部(ゼロクロス判定手段)
31,32,33,34 整流器を構成するダイオード
Claims (4)
- 交流電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部と、前記交流電源の電圧を所定間隔で検出する電源電圧検出部と、前記ゼロクロス検出部と前記電源電圧検出部との検出結果に基づいてゼロクロス点を判定するゼロクロス判定手段を備え、前記電源電圧検出部は、検出した電圧が検出したタイミングに応じて所定の電圧範囲内にあるか否かを判定し、検出した電圧が所定の電圧範囲内の場合には検出した電圧に基づいてゼロクロス点の検出を許可し、検出した電圧が所定の電圧範囲外の場合にはゼロクロス点の検出を禁止することを特徴とするゼロクロス検出回路。
- 整流器と、同整流器の入力側または出力正極側に接続されたリアクタと、前記整流器の出力正極側と出力負極側との間に設けられたスイッチング素子と、前記整流器に入力される交流電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部と、前記交流電源の電圧を所定間隔で検出する電源電圧検出部と、前記スイッチング素子のON,OFFを制御するスイッチング制御部とを備えた高力率整流回路であって、前記電源電圧検出部は、検出した電圧が検出したタイミングに応じて所定の電圧範囲内にあるか否かを判定し、検出した電圧が所定の電圧範囲内の場合には検出した電圧に基づいてゼロクロス点の検出を許可し、検出した電圧が所定の電圧範囲外の場合にはゼロクロス点の検出を禁止し、前記スイッチング制御部は、前記ゼロクロス検出部と前記電源電圧検出部との検出結果に基づいて、前記スイッチング素子をONすることを特徴とする高力率整流回路。
- 前記スイッチング制御部は、前記電源電圧検出部で検出した前記電圧に基づいて、前記スイッチング素子をONとする制御を許可するスイッチング許可期間を設定し、前記スイッチング許可期間においてゼロクロス点を検出した場合にのみ前記スイッチング素子をONすることを特徴とする請求項2に記載の高力率整流回路。
- 前記スイッチング制御部は、前記スイッチング許可期間の設定において、前回許可とされた時刻から電源周期に応じて予め設定された所定時間の経過を、前記スイッチング許可期間の設定の条件に加えることを特徴とする請求項3に記載の高力率整流回路。
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