特許 7565441 力率補正用搬送波周波数制御方法、制御装置及び空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-02

(45)【発行日】2024-10-10

(54)【発明の名称】力率補正用搬送波周波数制御方法、制御装置及び空気調和機

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

H02M3/155 H

H02M3/155 W

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023523118

(86)(22)【出願日】2021-10-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-30

(86)【国際出願番号】 CN2021127087

(87)【国際公開番号】W WO2022134848

(87)【国際公開日】2022-06-30

【審査請求日】2023-04-14

(31)【優先権主張番号】202011551456.9

(32)【優先日】2020-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】517344192

【氏名又は名称】広東美的制冷設備有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＧＤ ＭＩＤＥＡ ＡＩＲ－ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＩＮＧ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｌｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｂｅｉｊｉａｏ，Ｓｈｕｎｄｅ，Ｆｏｓｈａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ

(73)【特許権者】

【識別番号】512237419

【氏名又は名称】美的集団股▲フン▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＭＩＤＥＡ ＧＲＯＵＰ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｂ２６－２８Ｆ， Ｍｉｄｅａ Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｎｏ．６ Ｍｉｄｅａ Ａｖｅｎｕｅ， Ｂｅｉｊｉａｏ， Ｓｈｕｎｄｅ， Ｆｏｓｈａｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２８３１１ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100112656

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 英毅

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】霍兆鏡

(72)【発明者】

【氏名】畢然

(72)【発明者】

【氏名】黄招彬

(72)【発明者】

【氏名】唐勁添

【審査官】清水 康

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２８２９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１８８４０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１９１７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２９１２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０３１２１５２５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００５６７３０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－３２７５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５０５３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ３／００ － ３／４４

Ｈ０２Ｍ ７／００ － ７／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

力率補正回路に適用される力率補正用搬送波周波数制御方法であって、
前記力率補正回路の入力電圧を取得するステップと、
前記入力電圧が設定電圧よりも高い場合、前記入力電圧の低下に追従して前記力率補正回路の搬送波周波数を低下させるように制御するステップと、
前記入力電圧が前記設定電圧よりも低い場合、前記入力電圧の低下に追従して前記搬送波周波数を上昇させるように制御するステップと、を含む力率補正用搬送波周波数制御方法。

【請求項2】

前記入力電圧の低下に追従して前記搬送波周波数を上昇させるように制御する前記ステップは、
前記設定電圧と前記入力電圧との比を第１比とするステップと、
前記搬送波周波数を第１比のｎ乗だけ上昇させるように制御するステップと、を含み、ｎは１よりも大きい請求項１に記載の力率補正用搬送波周波数制御方法。

【請求項3】

前記搬送波周波数を前記第１比のｎ乗だけ上昇させた周波数値が最大周波数閾値よりも大きい場合、前記搬送波周波数を前記最大周波数閾値に設定する請求項２に記載の力率補正用搬送波周波数制御方法。

【請求項4】

力率補正回路に適用される力率補正用搬送波周波数制御方法であって、
前記力率補正回路の入力電流を取得するステップと、
前記入力電流が設定電流よりも高い場合、前記入力電流の低下に追従して前記力率補正回路の搬送波周波数を低下させるように制御するステップと、
前記入力電流が前記設定電流よりも低い場合、前記入力電流の低下に追従して前記搬送波周波数を上昇させるように制御するステップと、を含む力率補正用搬送波周波数制御方法。

【請求項5】

前記入力電流の低下に追従して前記搬送波周波数を上昇させるように制御する前記ステップは、
前記設定電流と前記入力電流との比を第２比とするステップと、
前記搬送波周波数を第２比のｍ乗だけ上昇させるように制御するステップと、を含み、ｍは１よりも大きい請求項４に記載の力率補正用搬送波周波数制御方法。

【請求項6】

前記搬送波周波数を前記第２比のｍ乗だけ上昇させた周波数値が最大周波数閾値よりも大きい場合、前記搬送波周波数を前記最大周波数閾値に設定する請求項５に記載の力率補正用搬送波周波数制御方法。

【請求項7】

少なくとも１つのプロセッサと、前記少なくとも１つのプロセッサと通信可能に接続されるメモリとを含む力率補正用搬送波周波数制御装置であって、
前記メモリは、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を記憶しており、前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されて、請求項１～３のいずれか１項に記載の力率補正用搬送波周波数制御方法、又は請求項４～６のいずれか１項に記載の力率補正用搬送波周波数制御方法を前記少なくとも１つのプロセッサに実行させる力率補正用搬送波周波数制御装置。

【請求項8】

請求項７に記載の力率補正用搬送波周波数制御装置を含む配線基板。

【請求項9】

請求項８に記載の配線基板を含む空気調和機。

【請求項10】

請求項１～３のいずれか１項に記載の力率補正用搬送波周波数制御方法、又は請求項４～６のいずれか１項に記載の力率補正用搬送波周波数制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ実行可能な命令を記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０２０年１２月２４日に提出された、出願番号が２０２０１１５５１４５６．９、名称が「力率補正用搬送波周波数制御方法、制御装置及び空気調和機」である中国特許出願の優先権を主張しており、その全ての内容が引用によって本願に組み込まれている。

【0002】

本発明は、電子回路制御の技術分野に関し、特に力率補正用搬送波周波数制御方法、制御装置及び空気調和機に関する。

【背景技術】

【0003】

従来のデジタルソフトウェア方式による力率補正（ＰＦＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）制御技術は、搬送波周波数が入力電圧の大きさに応じて変化し、入力電圧が異なると搬送波周波数値が異なる可変搬送波周波数の制御方式を採用して力率補正を行うことができる。可変搬送波制御方式は高調波をある程度低減させるが、ゼロクロス点では、入力電圧がゼロのときに入力電流がゼロではないというゼロクロスひずみが生じやすい。これは、高調波が増加することに相当し、ゼロクロス点付近での回路の安定性に影響を与える。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

以下は本明細書で詳細に説明される主題の概要である。本概要は、特許請求の範囲の特許範囲を限定するものではない。

【0005】

本発明の実施例は、力率補正用搬送波周波数制御方法、制御装置及び空気調和機を提供する。力率補正回路の入力電圧又は入力電流が低すぎる場合、搬送波周波数を一定値に維持又は上昇させるように制御することにより、ゼロクロス点における入力電流が入力電圧に追従するようにし、ゼロクロス点における高調波を低減させる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１態様の実施例は、力率補正用搬送波周波数制御方法を提供する。力率補正用搬送波周波数制御方法は、力率補正ＰＦＣ回路に適用され、前記ＰＦＣ回路の入力電圧を取得するステップと、前記入力電圧が設定電圧よりも高い場合、前記入力電圧の低下に追従して前記ＰＦＣ回路の搬送波周波数を低下させるように制御するステップと、前記入力電圧が前記設定電圧よりも低い場合、前記搬送波周波数を一定値に設定するか、前記入力電圧の低下に追従して前記搬送波周波数を上昇させるように制御するステップとを含む。

【0007】

本発明の第１態様の実施例に係る力率補正用搬送波周波数制御方法は、少なくとも次のような有益な効果がある。ゼロクロス点付近で入力電圧に対応する搬送波周波数については、この搬送波周波数を一定値に限定するか、又は入力電圧の低下に追従して搬送波周波数を上昇させることにより、ゼロクロス点付近でＰＦＣ回路の入力電流が入力電圧に追従しない状況を改善し、ＰＦＣ回路の電流高調波を低減させ、ＰＦＣ回路の動作安定性を向上させることができる。

【0008】

いくつかの実施例では、前記第２位相区間は縮退区間である。すなわち、第２位相区間の両端点は同一であり、電圧位相のピーク位相に等しく、搬送波周波数は第２位相区間で１点に収束する。

【0009】

いくつかの実施例では、前記入力電圧の低下に追従して前記搬送波周波数を上昇させるように制御する前記ステップは、前記設定電圧と前記入力電圧との比を第１比とするステップと、前記搬送波周波数を第１比のｎ乗だけ上昇させるように制御するステップと、を含み、ｎは１よりも大きい。

【0010】

ゼロクロス点付近では入力電圧が小さいので、入力電圧を第１比の分母とすることにより、入力電圧の低下に追従して搬送波周波数を上昇させることができる。これにより、ゼロクロス点付近での搬送波周波数の過小化現象を回避し、ゼロクロス点付近の電流高調波を確保することができる。

【0011】

いくつかの実施例では、前記搬送波周波数を前記第１比のｎ乗だけ上昇させた周波数値が最大周波数閾値よりも大きい場合、前記搬送波周波数を前記最大周波数閾値に設定する。ゼロクロス点に近づくと入力電圧が０に近づくので、搬送波周波数が第１比で乗算されて過大になることを回避するために、搬送波周波数の最大値である最大周波数閾値が限定され、最大周波数閾値を超える搬送波周波数はすべて最大周波数閾値に限定され、回路の正常な動作が確保される。

【0012】

本発明の第２態様の実施例は、力率補正用搬送波周波数制御方法を提供する。前記力率補正用搬送波周波数制御方法は、力率補正ＰＦＣ回路に適用され、前記ＰＦＣ回路の入力電流を取得するステップと、前記入力電流が前記設定電流よりも高い場合、前記入力電流の低下に追従して前記ＰＦＣ回路の搬送波周波数を低下させるように制御するステップと、前記入力電流が前記設定電流よりも低い場合、前記搬送波周波数を一定値に設定するか、前記入力電流の低下に追従して前記搬送波周波数を上昇させるように制御するステップと、を含む。

【0013】

本発明の第２態様の実施例に係る力率補正用搬送波周波数制御方法は、少なくとも次のような有益な効果がある。ゼロクロス点付近で入力電流に対応する搬送波周波数については、この搬送波周波数を一定値に限定するか、入力電流の低下に追従して搬送波周波数を上昇させることにより、ゼロクロス点付近でＰＦＣ回路の入力電流が入力電圧に追従しない状況を改善し、ＰＦＣ回路の電流高調波を低減させ、ＰＦＣ回路の動作安定性を向上させることができる。

【0014】

いくつかの実施例では、前記入力電流の低下に追従して前記搬送波周波数を上昇させるように制御する前記ステップは、前記設定電流と前記入力電流との比を第２比とするステップと、前記搬送波周波数を第２比のｍ乗だけ上昇させるように制御するステップと、を含み、ｍは１よりも大きい。

【0015】

ゼロクロス点付近では入力電流が小さいので、入力電流を第２比の分母とすることにより、入力電流の低下に追従して搬送波周波数を上昇させることができる。これにより、ゼロクロス点付近での搬送波周波数の過小化現象を回避し、ゼロクロス点付近の電流高調波を確保することができる。

【0016】

いくつかの実施例では、前記搬送波周波数を前記第２比のｍ乗だけ上昇させた周波数値が最大周波数閾値よりも大きい場合、前記搬送波周波数を前記最大周波数閾値に設定する。ゼロクロス点に近づくと入力電流が０に近づくので、搬送波周波数が第２比で乗算されて過大になることを回避するために、搬送波周波数の最大値である最大周波数閾値が限定され、最大周波数閾値を超える搬送波周波数はすべて最大周波数閾値に限定され、回路の正常な動作が確保される。

【0017】

本発明の第３態様の実施例は、力率補正用搬送波周波数制御装置を提供する。前記力率補正用搬送波周波数制御装置は、少なくとも１つのプロセッサと、前記少なくとも１つのプロセッサと通信可能に接続されるメモリとを含み。前記メモリは、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を記憶しており、前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されて、前記の第１態様に記載の力率補正用搬送波周波数制御方法、又は前記の第２態様に記載の力率補正用搬送波周波数制御方法を前記少なくとも１つのプロセッサに実行させる。

【0018】

本発明の第３態様に係る搬送波周波数制御装置は、少なくとも次のような有益な効果がある。搬送波周波数制御装置により上記の搬送波周波数制御方法を実施することにより、ゼロクロス点付近で入力電圧／入力電流に対応する搬送波周波数については、この搬送波周波数を一定値に限定するか、入力電圧／入力電流の低下に追従して搬送波周波数を上昇させることにより、ゼロクロス点付近でＰＦＣ回路の入力電流が入力電圧に追従しない状況を改善し、ＰＦＣ回路の電流高調波を低減させ、ＰＦＣ回路の動作安定性を向上させることができる。

【0019】

本発明の第４態様の実施例は、前記第３態様に記載の搬送波周波数制御装置を含む配線基板を提供する。

【0020】

本発明の第４態様に係る配線基板は、少なくとも次のような有益な効果がある。上記の搬送波周波数制御装置を配線基板上に集積することにより、配線基板に上記の搬送波周波数制御装置の機能を持たせる。ゼロクロス点付近で入力電圧／入力電流に対応する搬送波周波数については、この搬送波周波数を一定値に限定するか、入力電圧／入力電流の低下に追従して搬送波周波数を上昇させることにより、ゼロクロス点付近でＰＦＣ回路の入力電流が入力電圧に追従しない状況を改善し、ＰＦＣ回路の電流高調波を低減させ、ＰＦＣ回路の動作安定性を向上させることができる。

【0021】

本発明の第５態様の実施例は、前記第４態様に記載の配線基板を含む空気調和機を提供する。

【0022】

本発明の第４態様の実施例に係る空気調和機は、少なくとも次のような有益な効果がある。上記の配線基板を空気調和機に設置して空気調和機を制御することにより、空気調和機のＰＦＣ回路のゼロクロス点でのリップル電流を制御することができる。すなわち、ゼロクロス点付近で入力電圧／入力電流に対応する搬送波周波数については、この搬送波周波数を一定値に限定するか、入力電圧／入力電流の低下に追従して搬送波周波数を上昇させることにより、ゼロクロス点付近でＰＦＣ回路の入力電流が入力電圧に追従しない状況を改善し、ＰＦＣ回路の電流高調波を低減させ、ＰＦＣ回路の動作安定性を向上させることができる。

【0023】

本発明の第５態様の実施例は、前記第１態様に記載の力率補正回路の制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータ実行可能な命令を記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。

【0024】

本発明の他の特徴及び利点は、後の明細書で説明され、本明細書から部分的に明らかになるか、又は本発明を実施することによって理解される。本発明の目的及び他の利点は、明細書、特許請求の範囲、及び図面において特に指摘された構造によって達成され得る。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施例による力率補正回路の一例の回路図である。

【図2】本発明の実施例による力率補正回路の他の回路図である。

【図3】本発明の実施例による搬送波周波数制御方法のフローチャートである。

【図4】本発明の実施例による、入力電圧の低下に追従して搬送波周波数を上昇させるフローチャートである。

【図5】本発明の実施例による搬送波周波数制御方法のフローチャートである。

【図6】本発明の実施例による、入力電流の低下に追従して搬送波周波数を上昇させるフローチャートである。

【図7】本発明の制御装置のモジュール接続関係の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明の目的、技術案及び利点をより明確に理解するために、以下では、図面及び実施例を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。なお、ここで記載される特定実施例は、本発明を説明するためにのみ使用され、本発明を限定するものではない。

【0027】

本発明の実施例は、力率補正用搬送波周波数制御方法、搬送波周波数制御装置及び空気調和機を提供し、設定電圧又は設定電流に応じて搬送波周波数の制御区間を分割する。設定電圧又は設定電流よりも高い場合、ＰＦＣ回路の搬送波周波数を可変搬送波周波数の方式で制御し、搬送波周波数を入力電圧又は入力電流に正の相関で変化させる。設定電圧又は設定電流よりも低い場合、搬送波周波数を一定値に設定するか、入力電圧又は入力電流に負の相関で変化させることにより、ゼロクロス点付近の電流高調波を改善し、ＰＦＣ回路の動作安定性を向上させる。

【0028】

以下、本発明の実施例について、図面を参照してさらに説明する。

【0029】

本発明の実施例は、力率補正ＰＦＣ回路に適用される力率補正回路の制御方法を提供する。該ＰＦＣ回路の回路構成は、図１に示すように、順次接続された直流入力端子、昇圧モジュール、フィルタリングモジュール、及びコントローラを含む。直流入力端子の直流電圧は、交流入力を整流したものであり、この直流電圧はＰＦＣ回路の入力電圧Ｕｉｎである。入力電圧Ｕｉｎに対応する直流電流は、現在のＰＦＣ回路の入力電流Ｉｉｎである。直流入力端子は、昇圧モジュールに接続される。昇圧モジュールは、ｂｏｏｓｔ昇圧に使用され、インダクタデバイスとスイッチングデバイスを含む。インダクタデバイスは、直流入力端子の正極に直列に接続される。スイッチングデバイスは、一端にインダクタデバイスが接続され、他端に直流入力端子の負極が接続される。スイッチングデバイスの被制御端子は、コントローラのイネーブルピンに接続される。フィルタリングモジュールは、スイッチングデバイスに並列に接続される。負荷（図１に図示せず）は、フィルタリングモジュールの両端子に並列に接続され、負荷に入力される直流電圧は、現在のＰＦＣ回路の出力電圧Ｕｏである。コントローラは、スイッチングデバイスのオンオフを制御することで昇圧出力を実現し、ＰＦＣ制御プロセスを実現できることが分かる。

【0030】

なお、上記のＰＦＣ回路は、インダクタデバイスとスイッチングデバイスとの接続部に正極が接続され、フィルタリングモジュールの一端に負極が接続されたダイオードをさらに含んでもよい。一方、フィルタリングモジュールは、キャパシタデバイス又は他のフィルタ回路によって実装されてもよいが、説明の便宜上、図１では、フィルタ回路は単一のキャパシタのみで表されている。

【0031】

上記のＰＦＣ回路の昇圧モジュールは別の回路構成を採用してもよい。図２に示すように、昇圧モジュールは、それぞれ直列に接続されたインダクタデバイスとスイッチングデバイスを含む、並列に接続された３つに分割されてもよい。３つのインダクタデバイスは、それぞれ、一端が直流入力端子の正極に接続され、他端がスイッチングデバイスを介して直流入力端子の負極に接続される。３つのスイッチングデバイスの被制御端子はすべてコントローラのイネーブルピンに接続される。昇圧モジュールの３つのブランチは、インダクタデバイスとスイッチングデバイスとの接続部に正極が接続され、フィルタリングモジュールの一端に負極が接続されたダイオードをさらに含んでもよい。図２のこのような形態の回路もＰＦＣ制御を実現することができる。

【0032】

なお、上記の２つのＰＦＣ回路は、本発明の実施例の搬送波周波数制御方法を実現可能な一部の回路形態を例示的に説明しているに過ぎず、上記のＰＦＣ回路に基づいてなされた様々な変形、最適化、拡張などはすべて本発明の実施例の制御方法を実現可能である。過度の列挙を避けるため、ここではこれ以上言及しない。

【0033】

上記のＰＦＣ回路に基づいて、図３に示すように、制御方法は、ステップＳ１００とステップＳ２００とステップＳ３００を含むが、これに限定されない。

【0034】

ステップＳ１００：ＰＦＣ回路の入力電圧Ｕｉｎを取得する。

【0035】

ステップＳ２００：入力電圧Ｕｉｎが設定電圧よりも高い場合、入力電圧Ｕｉｎの低下に追従してＰＦＣ回路の搬送波周波数を低下させるように制御する。

【0036】

ステップＳ３００：入力電圧Ｕｉｎが設定電圧よりも低い場合、搬送波周波数を一定値に設定するか、入力電圧Ｕｉｎの低下に追従して搬送波周波数を上昇させるように制御する。

【0037】

ＰＦＣ回路の入力電圧Ｕｉｎは、交流商用電源を整流したものであり、入力電圧は周期的に変化する。ＰＦＣ回路の入力電流Ｉｉｎが入力電圧Ｕｉｎに追従して変化することを確保するために、通常は可変搬送波周波数の制御方式を採用して制御する。可変搬送波周波数の制御方式では、搬送波周波数は入力電圧Ｕｉｎの上昇に追従して上昇し、また、入力電圧Ｕｉｎの低下に追従して低下する。しかし、入力電圧Ｕｉｎのゼロクロス点付近では、入力電圧Ｕｉｎが０に近づくとともに搬送波周波数も０に近づくため、ゼロクロス点付近で入力電流が入力電圧に追従できない。これは、電流高調波が発生することに相当し、ＰＦＣ回路の安定性に影響を与えることになる。

【0038】

ゼロクロス点付近の電流高調波を改善するために、本発明の実施例では、搬送波周波数の制御区間を分割する。入力電圧Ｕｉｎが低い区間、すなわち設定電圧Ｕｘよりも低い場合、搬送波周波数を一定値に調整するか、搬送波周波数を低下ではなく上昇するように制御する。一方、入力電圧Ｕｉｎが設定電圧Ｕｘよりも高い場合、従来の可変搬送波周波数の方式で搬送波周波数の制御を行う。ここで、設定電圧Ｕｘ（０よりも高い値）は、ＰＦＣ回路の実際の性能に応じて設定され得る。

【0039】

【0040】

以下、上記のＰＦＣ回路、ステップＳ１００～ステップＳ３００、及び可変搬送波周波数の計算式に基づいて、本発明の制御方法の考え方を２つの具体的な制御方法で説明する。

【0041】

例１：入力電圧Ｕｉｎに応じた搬送波周波数制御
搬送波周波数ｆの値は、可変搬送波周波数の計算式に従って変化する。
入力電圧Ｕｉｎが設定電圧Ｕｘよりも低い場合、ＰＦＣ回路のコントローラは、搬送波周波数ｆが低下しないように一定の周波数値を出力する。このときのＰＦＣ回路の実際のリップル電流値ΔＩは入力電圧Ｕｉｎの低下に追従して低下する。これにより、ゼロクロス点付近の電流高調波を低減させ、入力電流Ｉｉｎが入力電圧Ｕｉｎに追従して変化することを実現し、ゼロクロス点付近で入力電流Ｉｉｎが歪むという問題を回避する。

【0042】

【0043】

ステップＳ３１０：設定電圧Ｕｘと入力電圧Ｕｉｎとの比を第１比とする。

【0044】

ステップＳ３２０：搬送波周波数を第１比のｎ乗だけ上昇させるように制御し、ｎが１よりも大きい。

【0045】

ここで、第１比は、設定電圧Ｕｘと入力電圧Ｕｉｎとの比である。ゼロクロス点付近では、入力電圧Ｕｉｎの値がゼロに近づくため、実際の搬送波周波数ｆ´が過大となることを回避するために、最大周波数閾値を設定してもよい。算出した実際の搬送波周波数ｆ´が最大周波数閾値よりも大きい場合、実際の搬送波周波数ｆ´をそのまま最大周波数閾値とする。これにより、コントローラやスイッチングデバイスの制御速度が実際の搬送波周波数に合わないことを回避する。

【0046】

例２においても、ゼロクロス点付近の搬送波周波数を変化させることで電流高調波を低減させ、ゼロクロス点付近で入力電流Ｉｉｎが歪むという問題を回避する。

【0047】

本発明の実施例はまた、上記の力率補正ＰＦＣ回路に適用される力率補正回路の制御方法を提供する。ＰＦＣ回路では入力電圧Ｕｉｎと入力電流Ｉｉｎとが正の相関にあるので、実際には取得した入力電流Ｉｉｎに基づいて上記のステップＳ１００～Ｓ３００を実現することも可能である。すなわち、図５に示すように、本発明の実施例に係る搬送波周波数制御方法は、ステップＳ４００とステップＳ５００とステップＳ６００を含む。

【0048】

ステップＳ４００：ＰＦＣ回路の入力電流Ｉｉｎを取得する。

【0049】

ステップＳ５００：入力電流Ｉｉｎが設定電流Ｉｘよりも高い場合、入力電流Ｉｉｎの低下に追従してＰＦＣ回路の搬送波周波数を低下させるように制御する。

【0050】

ステップＳ６００：入力電流Ｉｉｎが設定電流Ｉｘよりも低い場合、搬送波周波数を一定値に設定するか、入力電流Ｉｉｎの低下に追従して搬送波周波数を上昇させるように制御する。

【0051】

入力電流Ｉｉｎと入力電圧Ｕｉｎとは正の相関にあるので、ステップＳ４００～ステップＳ６００は、それぞれステップＳ１００～ステップＳ３００と同様である。同様に、ゼロクロス点付近の電流高調波を改善するために、本発明の実施例では、搬送波周波数の制御区間を分割する。入力電流Ｉｉｎが低い区間、すなわち設定電流Ｉｘよりも低い場合、搬送波周波数を一定値に調整するか、又は搬送波周波数を低下ではなく上昇するように制御する。一方、入力電流Ｉｉｎが設定電流Ｉｘよりも高い場合、従来の可変搬送波周波数の方式で搬送波周波数の制御を行う。

【0052】

なお、設定電流Ｉｘは、ＰＦＣ回路の実際の性能に応じた値（０よりも高い値）に設定してもよいし、ＰＦＣ回路のリップル電流ΔＩに応じた値に設定してもよい。ＰＦＣ回路における入力電圧Ｕｉｎと入力電流Ｉｉｎとは正の相関にあるので、本発明の実施例における可変搬送波周波数の計算式は、前の実施例における可変搬送波周波数の計算式と同じである。

【0053】

以下、上記のＰＦＣ回路、ステップＳ４００～Ｓ６００、及び可変搬送波周波数の計算式に基づいて、本発明の制御方法の考え方を２つの具体的な制御方法で説明する。

【0054】

例３：入力電流Ｉｉｎに応じた搬送波周波数制御
搬送波周波数ｆの値は、可変搬送波周波数の計算式に従って変化する。
入力電流Ｉｉｎが設定電流Ｉｘよりも低い場合、ＰＦＣ回路のコントローラは、搬送波周波数ｆが低下しないように一定の周波数値を出力する。このときのＰＦＣ回路の実際のリップル電流値ΔＩは入力電流Ｉｉｎの低下に追従して低下する。これにより、ゼロクロス点付近の電流高調波を低減させ、入力電流Ｉｉｎが入力電流Ｉｉｎに追従して変化することを実現し、ゼロクロス点付近で入力電流Ｉｉｎが歪むという問題を回避する。

【0055】

【0056】

ステップＳ６１０：設定電流Ｉｘと入力電流Ｉｉｎとの比を第２比とする。

【0057】

ステップＳ６２０：搬送波周波数を第２比のｍ乗だけ上昇させるように制御し、ｍが１よりも大きい。

【0058】

ここで、第２比は、設定電流Ｉｘと入力電流Ｉｉｎとの比である。ゼロクロス点付近では、入力電流Ｉｉｎの値がゼロに近づくため、実際の搬送波周波数ｆ´´が過大となることを回避するために、同様に最大周波数閾値を設定する。算出した実際の搬送波周波数ｆ´が最大周波数閾値よりも大きい場合、実際の搬送波周波数ｆ´´をそのまま最大周波数閾値とする。これにより、コントローラやスイッチングデバイスの制御速度が実際の搬送波周波数ｆ´´に合わないことを回避する。

【0059】

例４においても、ゼロクロス点付近の搬送波周波数を変化させることで電流高調波を低減させ、ゼロクロス点付近で入力電流Ｉｉｎが歪むという問題を回避する。

【0060】

上記の４つの例から、本発明の実施例では、ゼロクロス点付近で搬送波周波数を特別に制御することにより、入力電圧Ｕｉｎ又は入力電流Ｉｉｎの低下に追従して搬送波周波数が低下するのではなく、一定値に設定するか、又は入力電圧Ｕｉｎ又は入力電流Ｉｉｎの低下に追従して搬送波周波数が上昇するようにする。これによって、ゼロクロス点付近の電流高調波を低減させ、ＰＦＣ回路の動作安定性を向上させる。

【0061】

本発明の実施例は、さらに力率補正用搬送波周波数制御装置を提供する。力率補正用搬送波周波数制御装置は、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサと通信可能に接続されるメモリとを含む。メモリは、少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令を記憶しており、命令は、少なくとも１つのプロセッサによって実行されて、前述の２つの実施例のいずれかの力率補正用搬送波周波数制御方法を少なくとも１つのプロセッサに実行させる。

【0062】

図７に示すように、制御装置１０００の制御プロセッサ１００１とメモリ１００２とがバスを介して接続されてもよい例を示す。メモリ１００２は、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体として、非一時的なソフトウェアプログラム及び非一時的なコンピュータ実行可能プログラムを記憶するために使用されてもよい。さらに、メモリ１００２は、高速ランダムアクセスメモリを含んでもよく、さらに、少なくとも１つの磁気ディスクメモリ、フラッシュメモリデバイス、又は他の非一時的なソリッドステートメモリデバイスなどの非一時的なメモリを含んでもよい。いくつかの実施形態では、メモリ１００２は、制御プロセッサ１００１に対してリモートに配置されたメモリを任意に含んでいてもよく、これらのリモートメモリは、ネットワークを介して制御装置１０００に接続されていてもよい。上記のネットワークの例には、インターネット、企業イントラネット、ローカルエリアネットワーク、移動通信ネットワーク、及びこれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

【0063】

図７に示された装置構成は、制御装置１０００を限定するものではなく、図示されているよりも多くの構成要素を含んでもよく、いくつかの構成要素を組み合わせてもよく、又は異なる構成要素の配置を含んでもよい。

【0064】

本発明の実施例では、搬送波周波数制御装置が上記の搬送波周波数制御方法を実行することにより、ゼロクロス点付近で入力電圧／入力電流に対応する搬送波周波数については、この搬送波周波数を一定値に限定するか、入力電圧／入力電流の低下に追従して搬送波周波数を上昇させることにより、ゼロクロス点付近でＰＦＣ回路の入力電流が入力電圧に追従しない状況を改善し、ＰＦＣ回路の電流高調波を低減させ、ＰＦＣ回路の動作安定性を向上させることができる。

【0065】

本発明の実施例はまた、上記の搬送波周波数制御装置を含む配線基板を提供する。上記の搬送波周波数制御装置を配線基板上に集積することにより、ゼロクロス点付近で入力電圧／入力電流に対応する搬送波周波数については、この搬送波周波数を一定値に限定するか、入力電圧／入力電流の低下に追従して搬送波周波数を上昇させることにより、ゼロクロス点付近でＰＦＣ回路の入力電流が入力電圧に追従しない状況を改善し、ＰＦＣ回路の電流高調波を低減させ、ＰＦＣ回路の動作安定性を向上させることができる。

【0066】

本発明の実施例はまた、上記の配線基板を含む空気調和機を提供する。上記の配線基板を空気調和機に設置して空気調和機を制御することにより、空気調和機のＰＦＣ回路のゼロクロス点でのリップル電流を制御することができる。すなわち、ゼロクロス点付近で入力電圧／入力電流に対応する搬送波周波数については、この搬送波周波数を一定値に限定するか、入力電圧／入力電流の低下に追従して搬送波周波数を上昇させることにより、ゼロクロス点付近でＰＦＣ回路の入力電流が入力電圧に追従しない状況を改善し、ＰＦＣ回路の電流高調波を低減させ、ＰＦＣ回路の動作安定性を向上させることができる。

【0067】

本発明の実施例の第５態様は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータ実行可能な命令を記憶した。コンピュータ実行可能な命令は、１つ又は複数の制御プロセッサによって実行されて、例えば、図７の１つの制御プロセッサ１００１によって実行されて、上記の方法実施例における力率補正用搬送波周波数制御方法、例えば、上記の図３の方法ステップＳ１００～ステップＳ３００、図４の方法ステップＳ３１０～ステップＳ３２０、図５の方法ステップＳ４００～ステップＳ６００、及び図６の方法ステップＳ６１０～ステップＳ６２０を上記の１つ又は複数の制御プロセッサに実行させる。

【0068】

上記で説明された装置の実施例は単に概略的なものである。分離された構成要素として説明されたユニットは、物理的に分離されていてもよいし、そうでなくてもよい、すなわち、１つの場所に配置されていてもよいし、複数のネットワークユニットに分散されていてもよい。これらのモジュールの一部又は全部は、実際の必要に応じて、本実施例の目的を達成するために選択されてもよい。

【0069】

上記で開示された方法におけるステップの全部又は一部、システムは、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、及びそれらの適切な組み合わせとして実装されてもよい。物理的コンポーネントの一部又はすべては、中央処理装置、デジタル信号プロセッサ、もしくはマイクロプロセッサなどのプロセッサによって実行されるソフトウェアとして、又はハードウェアとして、又は特定用途向け集積回路などの集積回路として実装されてもよい。このようなソフトウェアは、コンピュータ記憶媒体（又は非一時的な媒体）及び通信媒体（又は一時的な媒体）を含んでもよいコンピュータ読み取り可能な媒体に分散配置されてもよい。当業者に周知のように、コンピュータ記憶媒体という用語は、情報（コンピュータ読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータなど）を記憶するための任意の方法又は技術において実施される、揮発性及び不揮発性の、取り外し可能な、及び取り外し不可能な媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光ディスク記憶装置、磁気カートリッジ、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、又は所望の情報を記憶するために使用することができ、コンピュータによってアクセスすることができる他の任意の媒体を含むが、これらに限定されない。さらに、通信媒体は、通常、コンピュータ読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、又は搬送波もしくは他の送信機構のような変調データ信号中の他のデータを含み、任意の情報配信媒体を含み得ることは当業者には周知である。

【0070】

以上は本発明の好ましい実施例について具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、当業者は本発明の精神を反しないことを前提に様々な均等な変形又は置換を行うことができ、これら均等な変形又は置換はいずれも本発明の請求項によって限定される範囲内に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】