從Iac補(bǔ)償運(yùn)算器210輸出到PWM調(diào)制器211的相對于半導(dǎo)體開關(guān)104的斬波驅(qū)動信號Sch的原信號，以來自AC電壓相位檢測器201的信號所表示的AC電壓的相位為基準(zhǔn)，檢測作為斬波狀態(tài)的相位寬度(以下，稱為“斬波動作相位寬度”或簡稱為“斬波相位寬度”)Θ Ww，將表示斬波相位寬度Θ W()N的信號輸出到減法器204。另一方面，目標(biāo)相位寬度設(shè)定器203從由作為電流檢測部的電流檢測器103檢測到的實(shí)際的電流值Iac按照預(yù)先設(shè)定的關(guān)系將表示希望的斬波相位寬度Θ 的信號輸出到減法器204。
[0113]在此，圖3A是表示從目標(biāo)相位寬度設(shè)定器203輸出的希望的斬波相位寬度Θ Wq/和輸入至目標(biāo)相位寬度設(shè)定器203的由電流檢測器103檢測到的實(shí)際的電流值Iac的關(guān)系的一例的圖。
[0114]如圖3A所示，其特性(也稱為“特定”)在于，隨著實(shí)際的電流值Iac的增加，希望的斬波相位寬度Θ Wtj/增加。通過設(shè)為這種特性，若是低輸入，則高次諧波電流本身的大小小，因此重視損失減小，另一方面，若是高輸入，則能夠使得具有重視高次諧波電流的減小的特性。其結(jié)果是，能夠使得具有以損失減小和高次諧波電流的抑制為目標(biāo)的特性。
[0115]此外，在圖3A所示的特性中，將前后設(shè)為平坦，利用平滑(流暢)的直線連接在它們中間，但作為表示斬波相位寬度Θ Wtj/和電流值Iac的關(guān)系的特性，不限定于圖3A所示的特性。
[0116]另外，在圖3A的特性圖中，以橫軸為實(shí)際的電流值Iac進(jìn)行了說明，但使用基于電流值Iac計算的輸入電力、或根據(jù)檢測流過負(fù)載4的電流的電流檢測器112的輸出和作為直流電壓檢測部的DC電壓檢測器110的輸出得到的整流電路裝置的輸出電力，也能夠得到相同的結(jié)果。
[0117]減法器204是所謂的相位比較器，通過從實(shí)際的斬波相位寬度Θ 減去希望的斬波相位寬度Θ Wt/來計算其相位寬度的偏差，將表示該偏差的信號輸出到相位寬度補(bǔ)償運(yùn)算器205。相位寬度補(bǔ)償運(yùn)算器205，通過進(jìn)行用于穩(wěn)定地保持PWM驅(qū)動狀態(tài)的相位寬度的規(guī)定的補(bǔ)償運(yùn)算，產(chǎn)生要由該整流電路裝置輸出的DC電壓的指令電壓Vdc%將表示該指令電壓Vdc*的信號輸出到減法器206。另一方面，表示由作為直流電壓檢測部的DC電壓檢測器110檢測出的實(shí)際的輸出DC電壓Vdc的信號被輸入到減法器206。
[0118]減法器206通過從DC電壓的指令電壓Vdc*減去實(shí)際的輸出DC電壓Vdc來運(yùn)算電壓偏差，生成表示電壓偏差的信號并輸出到Vdc補(bǔ)償運(yùn)算器207。Vdc補(bǔ)償運(yùn)算器207通過執(zhí)行用于使實(shí)際的DC電壓Vdc與指令電壓Vdc*實(shí)質(zhì)上一致且變得穩(wěn)定的補(bǔ)償運(yùn)算，將表示補(bǔ)償運(yùn)算后的電壓偏差的信號輸出到乘法器208。乘法器208對來自目標(biāo)電流波形形成器202的目標(biāo)電流波形乘以補(bǔ)償運(yùn)算后的電壓偏差(即，進(jìn)行乘法運(yùn)算)，形成作為乘法運(yùn)算結(jié)果的瞬時的電流指令值Iac*并輸出到減法器209。在乘法器208的動作中，當(dāng)實(shí)際電壓Vdc比指令電壓Vdc*低時，使目標(biāo)電流波形的振幅增大，另一方面，當(dāng)實(shí)際電壓Vdc比指令電壓Vdc*高時，使目標(biāo)電流波形的振幅減少。
[0119]減法器209通過從瞬時的電流指令值Iac*減去由電流檢測器103檢測出的實(shí)際的電流值Iac (即，進(jìn)行減法運(yùn)算)，將表示作為減法運(yùn)算結(jié)果的電流偏差的信號輸出到Iac補(bǔ)償運(yùn)算器210。Iac補(bǔ)償運(yùn)算器210，以使得從交流電源I輸入的電流穩(wěn)定且迅速地與電流指令值Iac*實(shí)質(zhì)上一致的方式進(jìn)行規(guī)定的補(bǔ)償運(yùn)算，將表示補(bǔ)償運(yùn)算后的電流偏差的信號輸出到PWM調(diào)制器211和斬波相位寬度檢測器212。PWM調(diào)制器211通過對輸入的信號表示的補(bǔ)償運(yùn)算后的電流偏差進(jìn)行PWM調(diào)制，形成用于使半導(dǎo)體開關(guān)104導(dǎo)通截止(ON/OFF)的斬波驅(qū)動信號Sch，輸出到半導(dǎo)體開關(guān)104。另一方面，如上所述，斬波相位寬度檢測器212基于從Iac補(bǔ)償運(yùn)算器210輸出到PWM調(diào)制器211的相對于半導(dǎo)體開關(guān)104的斬波驅(qū)動信號Sch的原信號，以來自AC電壓相位檢測器201的信號所表示的AC電壓的相位為基準(zhǔn)，檢測斬波相位寬度Qwm，將表示該斬波相位寬度Θ W()N的信號輸出到減法器204。由此，構(gòu)成斬波相位寬度的控制回路。
[0120]在以上述方式構(gòu)成的對半導(dǎo)體開關(guān)104進(jìn)行斬波驅(qū)動控制的控制電路100中，在圖2A的比減法器204更靠右側(cè)的回路(是指從204經(jīng)由205、206、207、208、209、210、212返回到204的回路(loop，也稱為“環(huán)路”))中，對DC電壓Vdc進(jìn)行控制，以使得由斬波相位寬度檢測器212檢測出的斬波相位寬度與由目標(biāo)相位寬度設(shè)定器203設(shè)定的目標(biāo)相位寬度實(shí)質(zhì)上一致。另外，在圖2A的比減法器206更靠右側(cè)的回路(是指從206經(jīng)由207、208、209、210、211、104、110返回到206的回路)中，以使得由DC電壓檢測器110檢測出的DC電壓Vdc與由相位寬度補(bǔ)償運(yùn)算器205所示的希望的DC電壓Vdc*實(shí)質(zhì)上一致的方式對目標(biāo)電流的振幅進(jìn)行控制，進(jìn)行斬波驅(qū)動控制。而且，在圖2A的比減法器209更靠右側(cè)的回路(是指從209經(jīng)由210、211、104、103返回到209的回路)中，以使得由電流檢測器103檢測出的電流Iac與基于由目標(biāo)電流波形形成器202形成的目標(biāo)電流波形產(chǎn)生的目標(biāo)電流Iac*實(shí)質(zhì)上一致的方式，進(jìn)行斬波驅(qū)動控制。
[0121]圖4A是用于說明實(shí)施方式I的控制裝置的第一動作例的控制動作的圖，(a)是表示AC電壓和整流后的DC電壓的關(guān)系的信號波形圖，(b)是表示要控制的目標(biāo)電流波形的信號波形圖，(c)是表示實(shí)際上進(jìn)行控制之后的AC電流的信號波形圖。另外，圖4B是用于說明實(shí)施方式I的控制裝置的第二動作例的控制動作的圖，(a)是表示AC電壓和整流后的DC電壓的關(guān)系的信號波形圖，(b)是表示要控制的目標(biāo)電流波形的信號波形圖，(c)是表示實(shí)際上進(jìn)行控制之后的AC電流的信號波形圖。
[0122]圖4A的第一動作例是輸出的DC電壓比較低、且相對于半導(dǎo)體開關(guān)104的斬波相位寬度(例如，最小的相位寬度)Θ ww比希望的相位寬度Θ w J小的情況。此時，AC電壓比DC電壓高的相位期間增加，因此，從交流電源I經(jīng)由電抗器102和二極管電橋電路105流入DC側(cè)的電流增加。因此，AC電流的波形變得尖銳，AC電流的高次諧波成分增加。
[0123]另一方面，圖4B的第二動作例是輸出的DC電壓比較高、且相對于半導(dǎo)體開關(guān)104的斬波相位寬度(例如，最大的相位寬度)Qwm比希望的相位寬度Θ W(/大的情況。此時，AC電壓比DC電壓高的相位期間與第一動作例比較減少，因此，從交流電源I經(jīng)由電抗器102和二極管電橋電路105流入DC側(cè)的電流也減少，AC電流的高次諧波成分減少。但是，圖4B的第二動作例與圖4A的第一動作例中的波形相比，相對于半導(dǎo)體開關(guān)104進(jìn)行斬波的期間增加，因此，電路的損失增加。
[0124]在此，如果來自交流電源I的AC電壓中包含變形(畸變)，則在AC電壓的半周期的期間中進(jìn)行斬波的區(qū)間出現(xiàn)多次。在此情況下，斬波相位寬度檢測器212也可以將接近AC電壓的相位的O度或180度的斬波相位寬度選擇為控制用斬波相位寬度，進(jìn)行該斬波控制。另外，斬波相位寬度檢測器212也可以代替AC電壓的相位的O度或180度，而將與判定AC電流或AC電壓的極性的基準(zhǔn)相位接近的相位寬度選擇為控制用斬波相位寬度，進(jìn)行該斬波控制。進(jìn)而，斬波相位寬度檢測器212也可以將得到的上述多個斬波相位寬度相加，將相加結(jié)果的相位寬度作為控制用斬波相位寬度，進(jìn)行該斬波控制。
[0125]在本發(fā)明實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)中，作為整流電路裝置的控制裝置，包括:控制電路100、作為交流電流檢測部的電流檢測器103、作為直流電流檢測部的電流檢測器112、作為直流電壓檢測部的DC電壓檢測器110、和電壓電平比較器109。
[0126]另外，實(shí)施方式I中的控制電路100，功能上分為波形成形部、第一控制部、第二控制部和第三控制部。
[0127]第一控制部控制半導(dǎo)體開關(guān)104的斬波動作，以使得檢測出的交流電流Iac的波形實(shí)質(zhì)上成為目標(biāo)電流波形。第一控制部在圖2A所示的實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)中，由乘法器208、減法器209、Iac補(bǔ)償運(yùn)算器210和PWM調(diào)制器211構(gòu)成。
[0128]第二控制部控制目標(biāo)電流波形的振幅，以使得檢測出的直流電壓Vdc實(shí)質(zhì)上成為規(guī)定的目標(biāo)直流電壓Vdc*。第二控制部在實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)中，由減法器206、和Vdc補(bǔ)償運(yùn)算器207構(gòu)成。
[0129]第三控制部控制規(guī)定的目標(biāo)直流電壓Vdc*，以使得半導(dǎo)體開關(guān)104為斬波動作狀態(tài)的斬波動作相位寬度或半導(dǎo)體開關(guān)104為斬波停止?fàn)顟B(tài)的斬波停止相位寬度實(shí)質(zhì)上成為規(guī)定的相位寬度。第三控制部在實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)中，由目標(biāo)相位寬度設(shè)定器203、減法器204、相位寬度補(bǔ)償運(yùn)算器205和斬波相位寬度檢測器212構(gòu)成。
[0130]此外，在實(shí)施方式I中，目標(biāo)相位寬度設(shè)定器203的結(jié)構(gòu)為，根據(jù)由電流檢測器103檢測出的實(shí)際的電流值Iac，按照預(yù)先設(shè)定的關(guān)系，求取希望的斬波相位寬度θ￥(/，但也可以通過為其它結(jié)構(gòu)進(jìn)行對應(yīng)。例如，也可以采用如下結(jié)構(gòu):目標(biāo)相位寬度設(shè)定器203將交流電壓的極性被固定的期間內(nèi)由電流檢測器103得到的最大電流(瞬時值)依次存儲，從預(yù)先設(shè)定的次數(shù)中提取最大的電流，作為相位寬度設(shè)定用電流Iacp，代替實(shí)際的電流lac?；蛞部梢圆捎萌缦陆Y(jié)構(gòu):在目標(biāo)相位寬度設(shè)定器203中，將使用了在預(yù)先設(shè)定的次數(shù)中存儲的最大電流(瞬時值)的平均值作為相位寬度設(shè)定用電流Iacp，替代實(shí)際的電流lac。
[0131]或也可以采用如下結(jié)構(gòu):目標(biāo)相位寬度設(shè)定器203不使用實(shí)際的電流Iac，而使用基于實(shí)際的電流Iac計算的輸入電力、或由DC電壓檢測器110和電流檢測器112計算的整流電路裝置的輸出電力。
[0132]另外，也可以是如下方法:在負(fù)載4為包括電動機(jī)的逆變器的情況下，從外部賦予指示信號(未圖示)，以根據(jù)輸向電動機(jī)的轉(zhuǎn)速指令切換希望的斬波相位寬度9W(/?；蛞部梢允侨缦路椒?從外部賦予指示信號(未圖示)，以在特定的條件下，根據(jù)希望高功率因數(shù)、高DC電壓等包括整流電路裝置的系統(tǒng)整體的要求切換希望的斬波相位寬度9Won*。在該方法的情況下，也可以采用如下方式:令希望的斬波相位寬度為180度，進(jìn)行整個區(qū)域開關(guān)。另外，也可以是將這些方法混合在一起的方法。
[0133]在實(shí)施方式I的斬波相位寬度檢測器212中，基于從Iac補(bǔ)償運(yùn)算器210向PWM調(diào)制器211輸出的相對于半導(dǎo)體開關(guān)104的斬波驅(qū)動信號Sch的原信號，以來自AC電壓相位檢測器201的信號所表示的AC電壓的相位為基準(zhǔn)，檢測斬波動作相位寬度Θ W()N，對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但作為本發(fā)明，例如即使是以下說明的圖2B、圖2C、圖2D或圖2E所示的結(jié)構(gòu)，也可以實(shí)現(xiàn)相同的作用效果。
[0134]圖2B所示的結(jié)構(gòu)為如下結(jié)構(gòu):設(shè)置被輸入斬波驅(qū)動信號Sch的波形成形器111，波形成形器111將斬波驅(qū)動信號Sch成形為開關(guān)連續(xù)的部分和開關(guān)停止的部分的二值信號，并將該二值信號輸出到斬波相位寬度檢測器212。在斬波相位寬度檢測器212中，以來自AC電壓相位檢測器201的信號所表示的AC電壓的相位為基準(zhǔn)，從與二值信號的開關(guān)連續(xù)的部分相當(dāng)?shù)牟糠痔崛夭ㄏ辔粚挾?，將提取的斬波相位寬度作為斬波動作相位寬?br>Θ Won ο
[0135]即使在上述那樣圖2B所示的結(jié)構(gòu)中，也具有與上述圖2A所示的結(jié)構(gòu)相同的作用效果。
[0136]另外，圖2C所示的結(jié)構(gòu)也可以構(gòu)成為:斬波相位寬度檢測器212將極性被固定的周期的期間的斬波相位寬度和測定期間中從電流檢測器103輸出的實(shí)際的電流值Iac的最大值相關(guān)聯(lián)地存儲，從連續(xù)的多個測定結(jié)果提取實(shí)際的電流值Iac為最大的斬波相位寬度，將提取的斬波相位寬度作為斬波動作相位寬度Θ w0NO
[0137]之所以將實(shí)際的電流值Iac的最大值相關(guān)聯(lián)地存儲使用，是由于電源高次諧波電平與輸入電流成比例，因此通過著眼于電源高次諧波電平最大的電流波形來控制斬波相位寬度，將電源高次諧波控制在目標(biāo)電平以下。
[0138]另外，在斬波相位寬度檢測器212中，之所以從連續(xù)的多個測定結(jié)果進(jìn)行提取，是由于在負(fù)載4是具有脈動的特性的情況下，每一次的斬波相位寬度的測定值不同。
[0139]另外，圖2D所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)成為:斬波相位寬度檢測器212將極性被固定的周期的期間的斬波相位寬度和在測定期間中從DC電壓檢測器110輸出的DC電壓Vdc的最小值相關(guān)聯(lián)地存儲，從連續(xù)的多個測定結(jié)果提取DC電壓Vdc最小的斬波相位寬度，將提取的斬波相位寬度作為斬波動作相位寬度Θ Wwo
[0140]電源高次諧波的電平與輸入電流成比例。當(dāng)將該關(guān)系以DC電壓Vdc置換時，在負(fù)載最大之處，DC電壓Vdc的電壓降低相應(yīng)地變大。因此，在圖2D所示的結(jié)構(gòu)中，與DC電壓Vdc的最小值相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行存儲，著眼于電源高次諧波電平最大的電流波形，進(jìn)行斬波相位寬度控制，由此能夠?qū)㈦娫锤叽沃C波控制在目標(biāo)電平以下。
[0141]其中，之所以從連續(xù)的多個測定結(jié)果進(jìn)行提取，是由于在負(fù)載4保持脈動的特性的情況下，每一次的斬波相位寬度的測定值不同。
[0142]在以上那樣構(gòu)成的情況下，即使在負(fù)載4保持脈動的特性中，也具有與圖2A所示的結(jié)構(gòu)相同的作用效果。
[0143]或圖2E所示的結(jié)構(gòu)也可以構(gòu)成為:斬波相位寬度檢測器212，對極性被固定的周期的期間的PWM調(diào)制器211的輸出即脈沖數(shù)進(jìn)行測量(即，計測)，將斬波周期與測量得到的脈沖數(shù)相乘，由此計算斬波相位寬度，將其計算結(jié)果作為斬波動作相位寬度9ww。在圖2E所示的結(jié)構(gòu)中，通過根據(jù)實(shí)際上驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)的脈沖數(shù)控制斬波相位寬度，能夠?qū)㈦娫锤叽沃C波控制在目標(biāo)電平以下。
[0144](實(shí)施方式2)
[0145]以下，對本發(fā)明實(shí)施方式2的整流電路裝置及該整流電路裝置的控制裝置進(jìn)行說明。
[0146]在上述實(shí)施方式I的整流電路裝置中，檢測進(jìn)行斬波的相位寬度Θ ，使用該相位寬度Θ wQN調(diào)整DC電壓指令Vdc *?但在本發(fā)明實(shí)施方式2的整流電路裝置中，通過檢測斬波成為停止?fàn)顟B(tài)的相位寬度(以下，稱為“斬波停止相位寬度”。)Θ W(w，使用該斬波停止相位寬度Θ Wqff調(diào)整DC電壓指令Vdc %得到相同的作用效果。
[0147]因此，作為本發(fā)明實(shí)施方式2的整流電路裝置及控制裝置的結(jié)構(gòu)，具有與以上述實(shí)施方式I中說明的