インバータ制御装置

【課題】力率改善回路とインバータ回路にノイズの干渉が発生する場合でも正確な電流検出を行う。
【解決手段】力率改善回路およびインバータ回路の各スイッチング信号および電流検出タイミングの両方またはいずれか一方を補正する信号補正手段１８を備え、信号補正手段１８は力率改善回路およびインバータ回路の各スイッチングによるノイズが各電流検出に干渉しないように各スイッチング信号および電流検出タイミングの両方またはいずれか一方を補正することで正確な電流検出を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力率改善回路を備えたインバータ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては例えば、整流器の後にコイルおよびＩＧＢＴおよびダイオードおよび電流検出用抵抗を備えた昇圧チョッパ回路を含む力率改善回路を有した装置があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０５２０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のインバータ制御装置は前記ＩＧＢＴおよびインバータ回路のスイッチングを起因として電流検出用抵抗にノイズが重畳するという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、力率改善回路およびインバータ回路のスイッチング信号と電流検出タイミングの両方または一方を補正することで、力率改善回路とインバータ回路とが互いのスイッチングによるノイズの干渉を受けることなく電流検出を行うインバータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のインバータ制御装置は、力率改善回路およびインバータ回路の各スイッチング信号と各電流検出タイミングの両方または一方を補正する信号補正手段を設け、各回路の電流検出がスイッチングに起因するノイズの干渉を受けないように各スイッチング信号および電流検出タイミングの両方またはいずれか一方を補正する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のインバータ制御装置は、力率改善回路およびインバータ回路の各電流検出が各スイッチングに起因するノイズの干渉を受けないように各スイッチング信号および電流検出タイミングの両方またはいずれか一方を補正することで、ノイズの干渉の影響を受けない正確な電流検出を行うことができるインバータ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１を説明する構成図
【図２】従来の電流検出方法を説明する波形グラフ
【図３】解決すべき課題を説明する波形グラフ
【図４】本発明における信号補正手段による力率改善回路のスイッチング信号補正を説明する波形グラフ
【図５】本発明における信号補正手段によるインバータ回路のスイッチング信号補正を説明する波形グラフ
【図６】本発明における信号補正手段による電流検出タイミングの第１の補正方法を説明する波形グラフ
【図７】本発明における信号補正手段による電流検出タイミングの第２の補正方法を説明する波形グラフ
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の発明は、交流電源を力率改善回路にて整流・電圧調整をした後インバータ回路にて任意の交流電力へ変換してモータを駆動するインバータ制御装置において、力率改善回路のスイッチング信号および電流検出タイミングを作成するＰＦＣ制御手段と、インバータ回路のスイッチング信号および電流検出タイミングを作成するインバータ制御手段と、各スイッチング信号および電流検出タイミングの両方またはいずれか一方を補正する信号補正手段とを備え、信号補正手段は力率改善回路およびインバータ回路の各スイッチングによるノイズが各電流検出に干渉しないように各スイッチング信号および電流検出タイミングの両方またはいずれか一方を補正することを特徴とするインバータ制御装置である。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の形態におけるインバータ制御装置の構成を示すものである。
【００１２】
図１において、交流電源１は力率改善回路２に接続され、交流電力が直流電力へと変換される。力率改善回路２はダイオードブリッジ３の出力にコイル４とＩＧＢＴ５とシャント抵抗６とが直列で接続され、ＩＧＢＴ５をＯＮすることによりコイル４に蓄えられた電気エネルギーをＯＦＦ時にダイオード７を介して平滑コンデンサ８に蓄える。また、ダイオードブリッジ３および平滑コンデンサ８の出力電圧はそれぞれ入力電圧検出回路９および直流電圧検出回路１０を介してＰＦＣ制御手段１１へ送られ、シャント抵抗６に接続された入力電流検出回路１２を介して得られた入力電流とからＰＦＣ制御手段１１はＩＧＢＴ５のスイッチング信号と入力電流の検出タイミングを作成する。
【００１３】
一方、直流電力を交流電力に変換してモータ１３へ送るインバータ回路１４はシャント抵抗１５と直列に平滑コンデンサ８に接続され、シャント抵抗１５に接続されたモータ電流検出回路１６を介して得られた入力電流と平滑コンデンサ８の出力電圧とからインバータ制御手段１７はインバータ回路１４のスイッチング信号とモータ電流の検出タイミングを作成する。ＰＦＣ制御手段１１およびインバータ制御手段１７から出力されるスイッチング信号および電流検出タイミングは、信号補正手段１８により各スイッチング信号および各電流検出タイミングの両方または一方を補正する。
【００１４】
図２は、１シャント方式によるモータ電流検出方法を説明する図であり、図３は、力率改善回路２のＩＧＢＴ５のスイッチングが１シャント方式電流検出へ与える影響を説明する図である。なお、１シャント方式によるモータ電流検出方法については既に多くの商品で実用されているため既知として詳細は省略し、ここではモータ１３のＵ，Ｖ，Ｗ各相のスイッチングパターンと電流取得タイミングの一例のみを示す。
【００１５】
図２において、力率改善回路２のＩＧＢＴ５のスイッチングはないものとしてインバータ回路１４の各相のスイッチングを行うと、各スイッチング時の電流変化を起因として回路の配線インピーダンスによりシャント抵抗１５の両端電圧には、図中に示したリンギングノイズが現実には発生する。このため、各相のスイッチングより波形安定待ち時間を設け、リンギングノイズの収束を待ってから電流取得を実施するといった方法が現実には採用されている。
【００１６】
次に図３のように力率改善回路２のＩＧＢＴ５のスイッチングを行うと、同様の要因によりノイズが発生しインバータ回路１４にまで影響を及ぼし、図３に示すように電流検出のタイミングでノイズが重畳されて検出誤差を生じてしまう場合がある。
【００１７】
こうした課題を解決するための本発明における信号補正手段の動作を図４から図７を用いて説明する。
【００１８】
図４は、力率改善回路２のスイッチングを補正することにより干渉ノイズを回避する一例である。力率改善回路２のスイッチングを遅らせることでＩｕ検出のタイミングを変えることなく干渉ノイズの影響を回避することができる。
【００１９】
図５は、インバータ回路１４のスイッチングを補正することにより干渉ノイズを回避する一例である。インバータ回路１４のスイッチングおよびＩｕ検出のタイミングを早めることで干渉ノイズの影響を回避することができる。
【００２０】
図６は、電流検出のタイミングを補正することにより干渉ノイズを回避する一例である。インバータ回路１４のＩｕ検出をキャリア周期の後半に実施することで干渉ノイズの影響を回避することができる。
【００２１】
図７は、電流検出のタイミングを補正することにより干渉ノイズを回避する一例である。インバータ回路１４のＩｕ検出をＩＧＢＴ５のスイッチングタイミングに応じてさらに遅らせることにより干渉ノイズの影響を回避することができる。
【００２２】
なお、力率改善回路２の電流検出についても同様の補正方法により、インバータ回路１４の干渉ノイズの影響を回避できる。また、インバータ回路１４の電流検出が３シャント方式の場合も同様の補正方法により干渉ノイズを回避できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のインバータ制御装置は、ノイズ対策部品を追加することなく電流誤検出を防ぐことができ、小型で安価なインバータ制御装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１交流電源
２力率改善回路
３ダイオードブリッジ
４コイル
５ＩＧＢＴ
６シャント抵抗
７ダイオード
８平滑コンデンサ
９入力電圧検出回路
１０直流電圧検出回路
１１ＰＦＣ制御手段
１２入力電流検出回路
１３モータ
１４インバータ回路
１５シャント抵抗
１６モータ電流検出回路
１７インバータ制御手段
１８信号補正手段

【特許請求の範囲】
【請求項１】
力率改善回路を備えたインバータ制御装置において、力率改善回路およびインバータ回路の各スイッチング信号と各電流検出タイミングの両方または一方を補正する信号補正手段を設け、信号補正手段がスイッチングに起因するノイズが電流検出タイミングと重ならないように各スイッチング信号および電流検出タイミングの両方またはいずれか一方を補正することを特徴とするインバータ制御装置。

【図１】