專(zhuān)利名稱(chēng)：具有過(guò)電流保護(hù)的功率因數(shù)校正電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)DC電源的電路，根據(jù)權(quán)利要求13所述的把從AC電壓源供給的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓的DC電源裝置，和根據(jù)權(quán)利要求14所述的相應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
已知一種DC電源裝置，其中在通過(guò)感應(yīng)元件從AC電壓源供給的AC電壓的半周期內(nèi)至少一次地利用開(kāi)關(guān)器件使AC電壓短路和開(kāi)路，把從AC電壓源供給的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC 電壓。在這種DC電源裝置中，當(dāng)感應(yīng)元件或電路的電感值例如因電感繞組經(jīng)歷感應(yīng)元件的回路或?qū)又g的短路而顯著減小時(shí)，流經(jīng)開(kāi)關(guān)器件的電流的峰值的增大和/或流經(jīng)感應(yīng)元件的紋波電流的增大導(dǎo)致發(fā)熱的增加。因此，必須使用提供足夠設(shè)計(jì)余量的開(kāi)關(guān)器件，或者以某種方式檢測(cè)異常狀態(tài)以防止開(kāi)關(guān)器件和/或感應(yīng)元件(例如，感應(yīng)線圈)處于異常過(guò)熱狀態(tài)。日本特開(kāi)2007-300697號(hào)公報(bào)公開(kāi)了一種防止當(dāng)感應(yīng)元件處于異常短路狀態(tài)時(shí)發(fā)生的異常過(guò)熱的方法。根據(jù)該現(xiàn)有技術(shù)，已知一種如圖10中所示的電源電路控制器，其包括信號(hào)輸出部101，用于輸出控制開(kāi)關(guān)裝置106的PAM(脈沖幅度調(diào)制)控制信號(hào)；過(guò)電流檢測(cè)部，用于檢測(cè)流經(jīng)開(kāi)關(guān)裝置106的電流，并且當(dāng)所檢測(cè)電流的瞬時(shí)值大于預(yù)定水平時(shí)輸出過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)；和短路確定部104，用于當(dāng)檢測(cè)到在預(yù)定時(shí)期(例如，T = 3s)內(nèi)過(guò)電流檢測(cè)信號(hào)的次數(shù)大于預(yù)定次數(shù)(例如，X = 100次)時(shí)，確定感應(yīng)元件2被短路；其中當(dāng)短路確定部104確定感應(yīng)元件2被短路時(shí)，電源電路控制器校正輸入電流并控制輸入電流值，從而抑制流過(guò)例如AC-DC轉(zhuǎn)換器的DC電源裝置的輸入電流的增大。[引用文獻(xiàn)列表][專(zhuān)利文獻(xiàn)]專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2007-300697號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題然而，如上所述的常規(guī)DC電源裝置只有在實(shí)際開(kāi)始用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作之后，才可檢測(cè)感應(yīng)元件是否被短路。因此，必須允許其中流經(jīng)開(kāi)關(guān)器件的電流的峰值臨時(shí)增大的狀態(tài)，以致必須使用其中最大額定電流值大于當(dāng)感應(yīng)元件具有正常電感值時(shí)實(shí)際流過(guò)的電流值的開(kāi)關(guān)器件，以便提供足夠的余量。本發(fā)明至少在一定程度上解決了上述問(wèn)題，并且特別地，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)，其中在接通電源之后，在開(kāi)始用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作之前，對(duì)感應(yīng)元件檢測(cè)短路。當(dāng)檢測(cè)到異常短路狀態(tài)時(shí)，進(jìn)行保護(hù)操作以便防止進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。因此，即使當(dāng)感應(yīng)元件短路時(shí)，也防止過(guò)大的電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)器件，從而可靠地防止過(guò)熱狀態(tài)。因此，能夠利用最大額定電流減小的開(kāi)關(guān)器件，以簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)用以保護(hù)裝置的保護(hù)操作。解決問(wèn)題的手段為了至少部分地解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提出了一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路。另外，提出了根據(jù)權(quán)利要求13所述的DC電源裝置和根據(jù)權(quán)利要求14所述的相應(yīng)的方法。本發(fā)明的電路特別可用在DC電源裝置中，其中DC電源裝置在通過(guò)感應(yīng)元件從AC電壓源供給的AC電壓的半周期內(nèi)至少一次地利用開(kāi)關(guān)裝置使AC電壓短路和開(kāi)路，以便把從AC 電壓源供給的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓。該DC電源裝置包括用于AC電壓源的相位檢測(cè)裝置；和電流檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)流經(jīng)感應(yīng)元件和開(kāi)關(guān)裝置之一的電流；其中在接通電源之后，在由開(kāi)關(guān)裝置開(kāi)始的開(kāi)關(guān)操作之前，持續(xù)預(yù)定時(shí)期進(jìn)行使開(kāi)關(guān)裝置短路的短路操作。如果在短路操作期間，流經(jīng)感應(yīng)元件和開(kāi)關(guān)裝置之一的電流值的大小大于預(yù)定電流水平，則不進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。以下，在DC電源裝置的技術(shù)環(huán)境內(nèi)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的電路。然而，顯然本發(fā)明的電路可配置成能夠與其它組件組裝形成DC電源的獨(dú)立電路。此外，在根據(jù)本發(fā)明的DC電源裝置中，在開(kāi)始開(kāi)關(guān)操作之后，還以預(yù)定時(shí)間間隔并以從AC電壓源供給的AC電壓的預(yù)定電壓相位，持續(xù)預(yù)定短路時(shí)期進(jìn)行使開(kāi)關(guān)裝置短路的短路操作，并且檢測(cè)在短路操作期間流經(jīng)感應(yīng)元件和開(kāi)關(guān)裝置所述之一的電流值，而且當(dāng)所檢測(cè)的電流值的大小大于預(yù)定電流水平時(shí)停止開(kāi)關(guān)操作。本發(fā)明的一個(gè)特別有利的效果在于，在根據(jù)本發(fā)明的DC電源裝置中，能夠使用最大額定電流減小的開(kāi)關(guān)器件。因而，在接通電源之后在開(kāi)始開(kāi)關(guān)操作之前，即使當(dāng)感應(yīng)元件短路時(shí)，也能夠進(jìn)行保護(hù)停止操作而不允許大電流流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置。因而能夠防止由開(kāi)關(guān)操作引起過(guò)熱狀態(tài)并且防止對(duì)開(kāi)關(guān)裝置施加熱應(yīng)力。因而能夠利用簡(jiǎn)單并且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)保護(hù)裝置。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的DC電源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2A是示出根據(jù)本發(fā)明在DC電源裝置中使用的相位檢測(cè)裝置的實(shí)例結(jié)構(gòu)和由相位檢測(cè)裝置進(jìn)行的相位檢測(cè)的圖。圖2B是示出根據(jù)本發(fā)明由相位檢測(cè)裝置進(jìn)行的相位檢測(cè)的實(shí)例的圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例在正常工作狀態(tài)下檢測(cè)到的輸入電流波形的圖。圖4A是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例當(dāng)對(duì)處于正常狀態(tài)的感應(yīng)元件檢測(cè)短路時(shí)所檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形的圖。圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例當(dāng)對(duì)其中電感值小于正常值的感應(yīng)元件檢測(cè)短路時(shí)所檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形的圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的DC電源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例在正常工作狀態(tài)下檢測(cè)到的輸入電流波形的圖。圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例當(dāng)對(duì)處于正常狀態(tài)的感應(yīng)元件檢測(cè)短路時(shí)所檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形的圖。
圖7B是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例當(dāng)對(duì)其中電感值小于正常值的感應(yīng)元件檢測(cè)短路時(shí)所檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形的圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的DC電源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例當(dāng)對(duì)感應(yīng)元件檢測(cè)到短路時(shí)所檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形的圖。圖10是示出常規(guī)的DC電源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及一種DC電源裝置，該DC電源裝置在通過(guò)感應(yīng)元件(以下稱(chēng)為線圈)從AC電壓源供給的AC電壓的半周期內(nèi)至少一次地利用開(kāi)關(guān)裝置使AC電壓短路和開(kāi)路，以便把從AC電壓源供給的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓。該DC電源裝置包括用于 AC電壓源的相位檢測(cè)裝置；和電流檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)流經(jīng)線圈和開(kāi)關(guān)裝置之一的電流； 其中在接通電源之后，在由開(kāi)關(guān)裝置開(kāi)始的開(kāi)關(guān)操作之前，持續(xù)預(yù)定時(shí)期進(jìn)行使開(kāi)關(guān)裝置短路的短路操作。如果在短路操作期間，由電流檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電流值的大小大于預(yù)定電流水平，則不進(jìn)行或者中斷開(kāi)關(guān)操作。因而能夠在實(shí)際開(kāi)始開(kāi)關(guān)操作之前，檢測(cè)線圈的電感值是否減小。因此，能夠檢測(cè)線圈是否處于異常短路狀態(tài)，而不允許過(guò)大的電流流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置。當(dāng)電流檢測(cè)裝置檢測(cè)到流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的電流時(shí)，不必確定由電流檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電流是否是在開(kāi)關(guān)裝置被短路(接通)時(shí)檢測(cè)到的電流。因而，與其中檢測(cè)到流過(guò)線圈的電流的情形相比，能夠利用簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)檢測(cè)線圈的短路。根據(jù)基于本發(fā)明的第一實(shí)施例的本發(fā)明的第二實(shí)施例，多次進(jìn)行短路操作。因此， 當(dāng)在短路操作之一中發(fā)生瞬時(shí)電源故障時(shí)，能夠減小不能檢測(cè)到異常短路的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)基于第二實(shí)施例的本發(fā)明的第三實(shí)施例，當(dāng)在短路操作期間，由電流檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電流值至少預(yù)定次數(shù)和/或可預(yù)先調(diào)整次數(shù)(例如兩次)地變得大于預(yù)定電流水平時(shí)，不進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。因而能夠減小由于在電路中生成的噪聲而錯(cuò)誤檢測(cè)異常短路的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)基于第二或第三實(shí)施例的第四實(shí)施例，進(jìn)行短路操作的電壓相位被確定為使得進(jìn)行短路操作的次數(shù)越多，從AC電壓源供給的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值越大。因此，線圈的電感值越小，為了檢測(cè)異常狀態(tài)而進(jìn)行短路操作的次數(shù)越少，并且通過(guò)顯著減小當(dāng)線圈異常短路時(shí)流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的電流，實(shí)現(xiàn)與第二或第三實(shí)施例相同的效果。根據(jù)基于第二或第三實(shí)施例的第五實(shí)施例，進(jìn)行短路操作使得進(jìn)行短路操作的次數(shù)越多，預(yù)定短路時(shí)期越長(zhǎng)。因此，以與第四實(shí)施例類(lèi)似的方式，通過(guò)顯著減小當(dāng)線圈異常短路時(shí)流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的電流，實(shí)現(xiàn)與第二或第三實(shí)施例相同的效果。在基于第二或第三實(shí)施例的第六實(shí)施例中，分別在由從AC電壓源供給的AC電壓表現(xiàn)的正極性和負(fù)極性，至少一次執(zhí)行短路操作。因此，即使DC電源裝置具有不對(duì)稱(chēng)的電路結(jié)構(gòu)，或者例如由于DC電源裝置的兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件之一處于異常狀態(tài)而使電路對(duì)稱(chēng)性在 AC電壓源的正極性與負(fù)極性之間失衡，也能夠檢測(cè)線圈(或互感器)的異常短路狀態(tài)。在基于第五實(shí)施例的第七實(shí)施例中，進(jìn)行短路操作的次數(shù)越多，預(yù)定電流水平越高。因而能夠在從AC電壓源供給的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值降低的相位下，檢測(cè)線圈是否具有異常的電感值，從而顯著減小當(dāng)線圈處于異常短路狀態(tài)時(shí)流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的電流。在基于第六實(shí)施例的第八實(shí)施例中，進(jìn)行短路操作的次數(shù)越多，預(yù)定電流水平越高。因而能夠通過(guò)在縮短的短路時(shí)期內(nèi)進(jìn)行短路操作，檢測(cè)線圈是否具有異常的電感值，從而顯著減小當(dāng)線圈處于異常短路狀態(tài)時(shí)流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的電流?；诘诙虻谌龑?shí)施例的第九實(shí)施例的特征在于AC電壓源的電壓檢測(cè)裝置，并且短路操作期間的AC電壓的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值越大，預(yù)定電流水平越高。因此，能夠減輕或降低AC電壓的變化的影響，從而提高檢測(cè)線圈(或互感器)的電感值的精度。根據(jù)基于第一至第三實(shí)施例中的任一個(gè)的本發(fā)明的第十實(shí)施例，至少用于首次進(jìn)行時(shí)的短路操作的預(yù)定短路時(shí)期被設(shè)定成小于或等于與開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)關(guān)器件的短路能力相對(duì)應(yīng)的時(shí)期。因此，即使當(dāng)線圈處于完全短路狀態(tài)時(shí)，即使不使用能夠高速操作的過(guò)電流保護(hù)電路，也可靠地防止開(kāi)關(guān)裝置被破壞。 在基于第一至第三實(shí)施例中的任一個(gè)的第十一實(shí)施例中，利用光電耦合器構(gòu)成相位檢測(cè)裝置。因而實(shí)現(xiàn)了廉價(jià)的結(jié)構(gòu)。在基于第一至第三實(shí)施例中的任一個(gè)的本發(fā)明的第十二實(shí)施例中，預(yù)定電流水平被設(shè)定成低于在正常工作狀態(tài)下流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的最大電流值。因此，流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的用于檢測(cè)線圈中的短路的電流被減小為處于正常工作狀態(tài)下檢測(cè)到的數(shù)值的范圍內(nèi)，從而利用必需的最大額定電流被降至最小的器件實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)裝置。根據(jù)基于第一至第三實(shí)施例中的任一個(gè)的本發(fā)明的第十三實(shí)施例，通過(guò)在預(yù)定短路時(shí)期內(nèi)進(jìn)行一次AD轉(zhuǎn)換，在短路操作期間檢測(cè)電流。因此，能夠抑制對(duì)AD轉(zhuǎn)換和控制裝置的負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化并且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)。在正常工作狀態(tài)下，以PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制來(lái)控制輸入電流的DC電源裝置， 還產(chǎn)生通過(guò)短路操作使得AD轉(zhuǎn)換與PWM控制的載波周期同步地進(jìn)行，能夠容易地實(shí)現(xiàn)同步的效果。在基于第二或第三實(shí)施例的第十四實(shí)施例中，在短路操作的一些或全部處理步驟中，當(dāng)開(kāi)始短路操作時(shí)從AC電壓源供給的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值相同，并且預(yù)定短路時(shí)期相同。因此，即使由于瞬時(shí)電源故障或者噪聲，使得在一些處理步驟中一度檢測(cè)出線圈未處于異常短路狀態(tài)而盡管線圈實(shí)際上處于異常短路狀態(tài)，也不必增大開(kāi)始短路操作的AC電壓源的AC電壓的電壓相位或者延長(zhǎng)短路時(shí)期。因此，能夠減小當(dāng)線圈處于異常短路狀態(tài)時(shí)流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置的電流值。此外，在基于第一至第三實(shí)施例中的任一個(gè)的本發(fā)明的第十五實(shí)施例中，在結(jié)束短路操作后開(kāi)始開(kāi)關(guān)操作之后，在預(yù)定時(shí)期內(nèi)至少一次，以從AC電壓源供給的AC電壓的預(yù)定電壓相位，或者以從AC電壓源供給的瞬時(shí)電壓呈現(xiàn)預(yù)定絕對(duì)值的電壓相位，持續(xù)預(yù)定時(shí)期進(jìn)行使開(kāi)關(guān)裝置短路的短路操作，并且當(dāng)在短路操作期間由電流檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電流值的大小變得大于預(yù)定電流水平時(shí)停止開(kāi)關(guān)操作。因此，在正常工作期間，檢測(cè)線圈(或互感器)的電感值是否減小，從而使得能夠立即為保護(hù)目的停止開(kāi)關(guān)操作。在基于第十五實(shí)施例的第十六實(shí)施例中，在從AC電壓源供給的AC電壓的零交叉點(diǎn)附近進(jìn)行短路操作。因而能夠顯著減小正常工作狀態(tài)下的輸入電流波形的失真和/或?qū)β室驍?shù)的影響。以下參照

本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意的是本發(fā)明并不局限于以下說(shuō)明的實(shí)施例。此外，不同實(shí)施例的相應(yīng)的電氣和/或電子元件或部件或者功能配置可與其它實(shí)施例的電氣和/或電子元件或部件或者功能配置組合，以便實(shí)現(xiàn)可比的效果或者至少部分解決本發(fā)明的至少一個(gè)目的的電路。特別是一個(gè)實(shí)施例中的元件可用其它實(shí)施例的具有相同附圖標(biāo)記的相應(yīng)元件替換。[實(shí)例1]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的DC電源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。如圖1中所示，根據(jù)本實(shí)施例的DC(直流)電源裝置包括感應(yīng)元件，例如線圈或線圈配置，以下是指連接于出自AC(交流)電壓源1的AC線路之一的線圈2 ；用于檢測(cè)流經(jīng)線圈2的電流的電流檢測(cè)裝置3 ；使經(jīng)過(guò)線圈2從AC電壓源1供給的AC電壓短路和開(kāi)路的雙向型開(kāi)關(guān)裝置4 ；整流電路5，其中AC輸入端子之一連接于開(kāi)關(guān)裝置4與線圈2之間的連接部；連接于整流電路5的DC輸出端子之間的平滑電容器6 ；以及分別連接于DC輸出端子與另一個(gè)AC輸入端子之間，從而構(gòu)成倍壓整流電路的電容器7a和7b。DC電壓被提供給負(fù)載8。根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置還包括連接于出自AC電壓源1的兩條AC線路的相位檢測(cè)裝置9，用于檢測(cè)從AC電壓源1供給的AC電壓的電壓相位；和控制裝置10，用于控制雙向型開(kāi)關(guān)裝置4的接通和斷開(kāi)狀態(tài)，使得從AC電壓源1供給的輸入電流呈現(xiàn)幾乎正弦電流波形，該雙向型開(kāi)關(guān)裝置4由二極管橋和一個(gè)IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)的組合構(gòu)成，或者由被連接成沿相反方向定向的兩個(gè)功率MOSFET構(gòu)成。圖2是示出相位檢測(cè)裝置9的實(shí)例結(jié)構(gòu)的圖。盡管相位檢測(cè)裝置9可利用檢測(cè)電壓的電壓互感器(PT)構(gòu)成，然而優(yōu)選地，相位檢測(cè)裝置9被構(gòu)成為如圖2A中所示的包括光電耦合器、電阻器等的電路。在這種情況下，如圖2B中所示，相位檢測(cè)裝置9檢測(cè)從AC電壓源1供給的AC電壓的零交叉點(diǎn)，并基于所檢測(cè)的零交叉點(diǎn)估算從AC電壓源1供給的AC電壓的電壓相位。因而能夠?qū)崿F(xiàn)廉價(jià)的結(jié)構(gòu)。圖3是示出當(dāng)根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置處于正常工作狀態(tài)時(shí)所檢測(cè)的輸入電流波形的圖。如圖3中所示，根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置的控制裝置10基于利用對(duì)應(yīng)于非可聽(tīng)頻率范圍的約20kHz作為載波頻率的PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制，來(lái)控制開(kāi)關(guān)裝置4的接通和斷開(kāi)狀態(tài)，并且把輸入電流波形整流成幾乎正弦波形，以便升壓并進(jìn)行PFC (功率因數(shù)校正)。根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置基于用于功率因數(shù)校正的PWM控制，在接通電源之后開(kāi)始的開(kāi)關(guān)操作之前檢測(cè)線圈或線圈配置2中的短路。當(dāng)確定電感值小于正常值時(shí)，進(jìn)行保護(hù)操作使得不進(jìn)行隨后的開(kāi)關(guān)操作。根據(jù)本實(shí)施例，電流檢測(cè)裝置3與線圈2串聯(lián)連接。電流檢測(cè)裝置3被設(shè)置用于檢測(cè)流過(guò)線圈2的電流。因此，取代如圖1中所示的與線圈2串聯(lián)連接的電流檢測(cè)裝置3， 可使電流檢測(cè)裝置3連接到與線圈2連接到的AC線路相反的另一條AC線路?，F(xiàn)在將詳細(xì)說(shuō)明線圈2的短路檢測(cè)。圖4A和圖4B是示出當(dāng)對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置的線圈2檢測(cè)短路時(shí)所檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形的圖。圖4A示出當(dāng)線圈或者繞組配置處于正常狀態(tài)時(shí)檢測(cè)到的來(lái)自AC電壓源1的AC電壓，流經(jīng)線圈2的電流，和來(lái)自控制部的短路信號(hào)。如圖4A中所示，控制裝置10中的控制信號(hào)生成部IOa生成控制信號(hào)，用于以從AC 電壓源1供給的AC電壓的預(yù)定短路相位(例如，如圖4A中所示的Al( = 10° )和A2( = 190° ))并且持續(xù)短路時(shí)期(例如，5微秒)強(qiáng)制開(kāi)關(guān)裝置4短路，以便強(qiáng)制開(kāi)關(guān)裝置4短路，并且電流檢測(cè)裝置3檢測(cè)在短路操作中流經(jīng)線圈2的電流。應(yīng)當(dāng)注意的是以上說(shuō)明的短路時(shí)期和預(yù)定短路相位預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部IOc中。利用線圈短路檢測(cè)部10b，控制裝置10比較檢測(cè)電流值的大小與預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部IOc中的確定的電流水平，當(dāng)檢測(cè)電流值大于確定的電流水平時(shí)，控制裝置10確定線圈 2處于其中線圈2的電感值小于正常值的異常狀態(tài)，并且進(jìn)行保護(hù)操作，使得隨后開(kāi)關(guān)裝置 4保持在斷開(kāi)狀態(tài)，且不進(jìn)行用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作，從而防止大電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)裝置 4。確定的電流水平是充分考慮電流值的變化而設(shè)定的，該電流值是基于強(qiáng)制短路時(shí)期與梯度dl/dt的乘積確定的。梯度dl/dt代表電流的增大，并且通過(guò)把從AC電壓源1供給的AC電壓的大小除以線圈2的正常電感值而獲得。因此，確定的電流水平對(duì)應(yīng)于小于或等于線圈2的正常電感值的約1/2的值。電流是利用諸如CT (電流互感器)的電流傳感器和微型計(jì)算機(jī)中的AD (模-數(shù)) 轉(zhuǎn)換器來(lái)檢測(cè)的。然而，可利用檢測(cè)最大值的峰值保持電路，或者利用多個(gè)檢測(cè)電流值中的最大值來(lái)檢測(cè)電流。也可與PWM控制的載波周期同步地進(jìn)行短路操作和AD轉(zhuǎn)換，可使用僅基于在短路時(shí)期內(nèi)檢測(cè)的中心值的AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果，并且確定的電流水平可被設(shè)定成小于基于強(qiáng)制短路時(shí)期與梯度dl/dt的乘積所確定的電流值的值，從而利用簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)使短路操作與電流檢測(cè)同步。此外，當(dāng)光電耦合器被用于相位檢測(cè)裝置9時(shí)，在接通電源之后，需要大于或等于從AC電壓源1供給的AC電壓的至少一個(gè)周期的時(shí)期，以便精確地估算從AC電壓源1供給的AC電壓的電壓相位。因此，當(dāng)在接通電源之后經(jīng)過(guò)了從AC電壓源1供給的AC電壓的數(shù)個(gè)周期時(shí)，對(duì)線圈2檢測(cè)短路，從而使得能夠可靠地估算從AC電壓源1供給的AC電壓的電壓相位。在圖4A的實(shí)例中，為了進(jìn)行對(duì)線圈2的短路檢測(cè)，在由從AC電壓源1供給的AC 電壓表現(xiàn)的正極性，強(qiáng)制開(kāi)關(guān)裝置4短路一次，并且在由從AC電壓源1供給的AC電壓表現(xiàn)的負(fù)極性，強(qiáng)制開(kāi)關(guān)裝置4短路一次。然而，在任意一種情況下，檢測(cè)電流值均小于確定的電流水平，使得線圈2被確定為處于正常狀態(tài)。結(jié)果，控制裝置10開(kāi)始用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作(未示出)，并進(jìn)行獲得如圖 3中所示的輸入電流波形的開(kāi)關(guān)操作，從而繼續(xù)工作。如圖4A中所示，由于當(dāng)從AC電壓源1供給的AC電壓表現(xiàn)正極性時(shí)，并且當(dāng)從AC 電壓源1供給的AC電壓表現(xiàn)負(fù)極性時(shí)進(jìn)行該確定，因此除了對(duì)線圈2進(jìn)行短路檢測(cè)之外， 還能夠檢查電路所表現(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性。S卩，當(dāng)包括在開(kāi)關(guān)裝置4中的二極管和開(kāi)關(guān)器件一部分處于異常狀態(tài)時(shí)，在短路操作中檢測(cè)到的電流，在從AC電壓源1供給的AC電壓表現(xiàn)正極性的情形與從AC電壓源1 供給的AC電壓表現(xiàn)負(fù)極性的情形之間是不同的。因此，當(dāng)檢查不均衡度時(shí)，也可在開(kāi)關(guān)操作之前檢查如上所述的異常狀態(tài)。此外，當(dāng)檢測(cè)電流時(shí)，多次進(jìn)行短路操作，并且每次持續(xù)相同的短路時(shí)期進(jìn)行短路操作，從而抑制了瞬時(shí)電源故障和噪聲的影響。圖4B示出當(dāng)線圈2的電感值小于正常值時(shí)檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形。在圖4B中所示的實(shí)例中，在兩次執(zhí)行的強(qiáng)制短路操作(圖4B中的Bl和B2)中， 均檢測(cè)到顯示出大于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部IOc中的確定電流水平的值的電流，因而確定線圈2處于異常短路狀態(tài)，使得不執(zhí)行隨后的開(kāi)關(guān)操作。如圖4中所示，由于多次進(jìn)行短路操作，因此即使在強(qiáng)制短路操作中發(fā)生瞬時(shí)電源故障，也能夠減小不能檢測(cè)電流且因此不能檢測(cè)線圈的異常短路狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，當(dāng)在持續(xù)相同短路時(shí)期進(jìn)行的多個(gè)短路操作中的一些短路操作中檢測(cè)到的電流顯示出大于確定的電流水平的值時(shí)，電流檢測(cè)可能受到噪聲影響(未示出)。因此，只有當(dāng)檢測(cè)電流預(yù)定次數(shù)(至少兩次)地顯示出大于確定電流水平的值時(shí)，才確定線圈2處于異常短路狀態(tài)，并且進(jìn)行保護(hù)操作，使得停止開(kāi)關(guān)操作，從而使得能夠減小由噪聲引起的錯(cuò)誤檢測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)。用于檢測(cè)異常狀態(tài)的確定電流水平被設(shè)定為小于在正常工作狀態(tài)下流經(jīng)開(kāi)關(guān)裝置4的最大電流值的值。短路時(shí)期被設(shè)定成縮短的時(shí)期，以便防止當(dāng)線圈2的電感值處于正常范圍內(nèi)時(shí)，流經(jīng)開(kāi)關(guān)裝置4的電流值的大小達(dá)到確定的電流水平。結(jié)果，進(jìn)行保護(hù)操作使得在后續(xù)開(kāi)關(guān)操作中不進(jìn)行功率因數(shù)校正操作，從而即使當(dāng)線圈或線圈配置2的電感值異常小時(shí)，也能夠防止過(guò)大的電流流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置4。此外，短路時(shí)期被設(shè)定為短于或等于與開(kāi)關(guān)裝置4的開(kāi)關(guān)器件的短路能力相應(yīng)的時(shí)期(即，短于容許短路時(shí)間)的時(shí)期。通常，當(dāng)線圈2幾乎處于完全短路狀態(tài)時(shí)，表示流經(jīng)開(kāi)關(guān)裝置4的電流的增大的梯度dl/dt顯著增大。因此，必須在控制梯度dl/dt的同時(shí)，提供以高響應(yīng)速度工作的過(guò)電流保護(hù)電路，使得在斷開(kāi)狀態(tài)下的dl/dt不被增大，以便可靠地保護(hù)開(kāi)關(guān)裝置4的開(kāi)關(guān)器件， 從而防止開(kāi)關(guān)器件被破壞。然而，在根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中，短路時(shí)期被設(shè)定成短于或者等于與開(kāi)關(guān)器件的短路能力相應(yīng)的時(shí)期。因此，器件能夠不被損壞，并且即使線圈2幾乎處于完全短路狀態(tài)，也不需要以高響應(yīng)速度進(jìn)行的過(guò)電流保護(hù)來(lái)保護(hù)開(kāi)關(guān)裝置4。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置在用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作之前，使經(jīng)過(guò)線圈2從AC電壓源1供給的AC電壓短時(shí)期強(qiáng)制短路，并且當(dāng)流過(guò)的電流顯示出大于確定電流水平的值時(shí)，進(jìn)行保護(hù)操作使得不進(jìn)行用于功率因素校正的開(kāi)關(guān)操作。因此，即使線圈2處于異常狀態(tài)，例如處于層間短路狀態(tài)，也可防止過(guò)大的電流流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置4，因而能夠利用最大額定電流減小的開(kāi)關(guān)器件構(gòu)成開(kāi)關(guān)裝置4。此外，在根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中，在開(kāi)關(guān)裝置4開(kāi)始用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作之后，也在從AC電壓源1供給的AC電壓的預(yù)定電壓相位下進(jìn)行強(qiáng)制短路操作，并且在短路檢測(cè)中比較檢測(cè)電流值和確定的電流水平，從而也能夠在工作期間檢測(cè)線圈2是否具有異常的電感值(未示出)。S卩，在范圍從約為AC電壓源1供給的AC電壓的半周期到約數(shù)十秒的預(yù)定時(shí)期內(nèi)， 至少一次地進(jìn)行如上所述的檢測(cè)控制。因而即使當(dāng)在工作期間線圈2的電感值減小時(shí)，也能夠?yàn)楸Ｗo(hù)目的立即停止裝置，而不會(huì)在大于或等于上述預(yù)定時(shí)期的時(shí)期內(nèi)，繼續(xù)發(fā)生大量紋波電流的異常狀態(tài)。此外，上述強(qiáng)制短路操作是在從AC電壓源1供給的AC電壓的零交叉點(diǎn)附近進(jìn)行的。因此，從圖3和圖4中所示的電流波形中能夠看出，輸入電流的失真和功率因數(shù)的減小的影響幾乎可被忽視。在對(duì)線圈不斷進(jìn)行短路檢測(cè)的同時(shí)能夠繼續(xù)工作，從而即使當(dāng)工作期間線圈的電感值減小時(shí)，也能夠立即并可靠地為保護(hù)目的停止裝置。[實(shí)例2]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的DC電源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。如圖5中所示，根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置包括連接于出自AC電壓源1的AC 線路之一的線圈2 ；使經(jīng)過(guò)線圈2從AC電壓源1供給的AC電壓短路和開(kāi)路的雙向型開(kāi)關(guān)裝置4 ；用于檢測(cè)流經(jīng)開(kāi)關(guān)裝置4的電流的電流檢測(cè)裝置3 ；整流電路5，其中AC輸入端子之一連接于開(kāi)關(guān)裝置4與線圈2之間的連接部；和連接于整流電路5的DC輸出端子之間的平滑電容器6。DC電壓被提供給負(fù)載8。根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置還包括與AC電壓源1的兩條AC線路連接的相位檢測(cè)裝置9，用于檢測(cè)從AC電壓源1供給的AC電壓的電壓相位；和控制裝置10，用于控制雙向型開(kāi)關(guān)裝置4的接通和斷開(kāi)狀態(tài)，該雙向型開(kāi)關(guān)裝置4例如由連接成彼此相對(duì)并沿相反方向定向的兩個(gè)IGBT構(gòu)成。例如也可使用這些電氣元件代替其它實(shí)施例中的相應(yīng)部件。圖6示出當(dāng)根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置處于正常工作狀態(tài)時(shí)檢測(cè)到的輸入電流波形實(shí)例。如圖6中所示，根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中的控制裝置10在從AC電壓源1供給的AC電壓的半周期內(nèi)，一次或數(shù)次地使開(kāi)關(guān)裝置4短路和開(kāi)路，以便把從AC電壓源1供給的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓，并進(jìn)行功率因數(shù)校正。圖7A和圖7B示出當(dāng)對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中的線圈檢測(cè)短路時(shí)所檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形。圖7A示出當(dāng)線圈處于正常狀態(tài)時(shí)檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形。如圖7A中所示，根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中的控制裝置10，在接通電源之后允許從AC電壓源1供給的AC電壓的電壓相位的檢測(cè)之后，在預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部IOc中的從 AC電壓源1供給的AC電壓的電壓相位下，持續(xù)預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部IOc中的短時(shí)期，強(qiáng)制開(kāi)關(guān)裝置4短路。此外，在強(qiáng)制短路操作中檢測(cè)流經(jīng)開(kāi)關(guān)裝置4的電流值，并且當(dāng)檢測(cè)的電流值大于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部IOc中的確定的電流水平時(shí)，執(zhí)行保護(hù)操作以便不執(zhí)行隨后的開(kāi)關(guān)操作。此外，在第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，即使當(dāng)開(kāi)關(guān)裝置4斷開(kāi)時(shí)，也在從AC電壓源1供給的AC電壓的瞬時(shí)電壓高于平滑電容器6的DC電壓的電壓相位下，有輸入電流流過(guò)負(fù)載8， 因而即使開(kāi)關(guān)裝置4斷開(kāi)，電流也持續(xù)一定時(shí)期流過(guò)電流檢測(cè)裝置3。然而，在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，如圖7A中所示，僅當(dāng)開(kāi)關(guān)裝置4接通時(shí)，電流才流過(guò)電流檢測(cè)裝置3。因此，在第一實(shí)施例的DC電源裝置中，當(dāng)用于檢測(cè)異常狀態(tài)的確定電流水平不能對(duì)于短路檢測(cè)設(shè)定成充分大于通常估計(jì)的輸入電流值時(shí)，必須基于例如從AC電壓源1供給的AC電壓的電壓相位信息和/或來(lái)自控制裝置10的表示開(kāi)關(guān)裝置4是接通還是斷開(kāi)的信息，檢查由電流檢測(cè)裝置3檢測(cè)到的電流是否是當(dāng)開(kāi)關(guān)裝置4短路(接通)時(shí)檢測(cè)到的電流。然而，在根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中，不必確定由電流檢測(cè)裝置3檢測(cè)到的電流是否是當(dāng)開(kāi)關(guān)裝置4短路(接通)時(shí)檢測(cè)到的電流。即，根據(jù)本實(shí)施例，能夠以任意電壓相位進(jìn)行強(qiáng)制短路，從而使得能夠更自由地設(shè)計(jì)裝置，并且能夠利用簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)檢測(cè)線圈2中的短路。在圖7A中，在從AC電壓源1供給的AC電壓的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值相同的電壓相位下兩次(如圖7A中所示的Al和k2~)進(jìn)行強(qiáng)制短路操作。然而，第二次檢測(cè)的短路時(shí)期長(zhǎng)于第一次檢測(cè)的短路時(shí)期，從而逐漸增大電流值。然而，在任一時(shí)間點(diǎn)流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置4的電流均顯示出充分小的值，因而確定線圈2 處于正常狀態(tài)，并且開(kāi)始用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作(未示出)，從而繼續(xù)工作以便獲得圖6中所示的輸入電流波形。圖7B示出當(dāng)線圈的電感值小于正常值時(shí)檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形。在從AC電壓源1供給的AC電壓的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值相同的電壓相位下兩次(如圖7B中所示的Bl和B》進(jìn)行強(qiáng)制短路操作。然而，第二次檢測(cè)的短路時(shí)期長(zhǎng)于第一次檢測(cè)的短路時(shí)期，從而逐漸增大電流值。此外，在第二次檢測(cè)中，檢測(cè)到的電流顯示出大于確定電流水平的值。因而，確定線圈2具有減小的電感值，并且執(zhí)行保護(hù)停止操作，以便不執(zhí)行隨后的開(kāi)關(guān)操作(未示出)。此外，在兩次進(jìn)行的強(qiáng)制短路操作中，第一次檢測(cè)的短路時(shí)期被設(shè)定成短于或等于與開(kāi)關(guān)裝置4的短路能力相應(yīng)的時(shí)期。因此，即使線圈2處于完全短路狀態(tài)，也不會(huì)破壞開(kāi)關(guān)裝置4。此外，當(dāng)?shù)诙螜z測(cè)的短路時(shí)期與第一次檢測(cè)的短路時(shí)期的比值例如被設(shè)定成小于或等于可流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置4的峰值電流的最大電流值Ipmax與電流檢測(cè)裝置3所檢測(cè)的電流值的大小的比值時(shí)，流經(jīng)開(kāi)關(guān)裝置4的電流的大小可被抑制成小于或等于Ipmax。因而， 第二次檢測(cè)的短路時(shí)期可被設(shè)定為長(zhǎng)于或等于與開(kāi)關(guān)裝置4的短路能力相應(yīng)的時(shí)期的時(shí)期。如上所述，當(dāng)在根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中多次進(jìn)行強(qiáng)制短路操作時(shí)，短路時(shí)期被逐漸增加。因此，線圈2越接近完全短路狀態(tài)，用于檢測(cè)線圈是否具有異常電感值的短路時(shí)期可越短。因而，可以防止過(guò)大的電流流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置4的方式進(jìn)行保護(hù)操作。結(jié)果，開(kāi)關(guān)裝置4可以是最大額定電流顯著減小的開(kāi)關(guān)器件。此外，以與根據(jù)第一實(shí)施例的DC電源裝置類(lèi)似的方式，在根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中，在開(kāi)關(guān)裝置4開(kāi)始用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作之后，也在從AC電壓源1供給的 AC電壓的預(yù)定電壓相位下，以預(yù)定的時(shí)間間隔，進(jìn)行強(qiáng)制短路操作，并且在短路檢測(cè)中比較檢測(cè)電流值與確定的電流水平，從而能夠在工作期間繼續(xù)檢測(cè)線圈2是否具有異常的電感值。[實(shí)例3]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的DC電源裝置的結(jié)構(gòu)的圖。如圖8中所示，根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置包括與AC電壓源1串聯(lián)連接的整流電路5 ；連接于整流電路5的正極DC輸出端子的線圈2 ；連接于線圈2的另一端與整流電路5的負(fù)極DC輸出端子之間的開(kāi)關(guān)裝置4，用于使經(jīng)過(guò)線圈或線圈配置(例如，互感器)2 從AC電壓源1供給的AC電壓短路和開(kāi)路；用于檢測(cè)流經(jīng)開(kāi)關(guān)裝置4的電流的電流檢測(cè)裝置3 ；連接于整流電路5的DC輸出端子之間的AC電壓檢測(cè)裝置13，用于檢測(cè)從AC電壓源 1供給的瞬時(shí)電壓；陽(yáng)極連接于線圈2的另一端的二極管12 ；和連接于二極管12的陰極與整流電路5的負(fù)極DC輸出端子之間的平滑電容器6。DC電壓被提供給負(fù)載8。圖9示出當(dāng)對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中的線圈2檢測(cè)短路時(shí)所檢測(cè)到的各個(gè)部分的波形。如圖9中所示，根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中的控制裝置10，在接通電源之后在由開(kāi)關(guān)裝置4進(jìn)行的用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作之前，在從AC電壓源1供給的AC電壓的多個(gè)電壓相位下，持續(xù)預(yù)定時(shí)期強(qiáng)制開(kāi)關(guān)裝置4短路，并使電流檢測(cè)裝置3檢測(cè)流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置4的電流，從而檢測(cè)線圈2的狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意的是以上說(shuō)明的預(yù)定時(shí)期和多個(gè)電壓相位預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部IOc中。圖9示出其中線圈2的電感值小于正常值，并且在第三次強(qiáng)制短路檢測(cè)(如圖9 中所示的A3)中檢測(cè)到大于確定電流水平的電流值的情形的實(shí)例。因此，停止強(qiáng)制短路操作并且執(zhí)行保護(hù)操作，以便不開(kāi)始用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作。確定的電流水平取決于從AC電壓源1供給的電壓而被校正。例如，確定的電流水平被調(diào)整為與從AC電壓源1供給的電源電壓成比例，使得當(dāng)在具有100V的AC最大額定電壓的物品中檢測(cè)到相應(yīng)于IlOV的有效值的AC電壓時(shí)，通過(guò)把存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部IOc中的確定電流水平乘以1. 1而獲得的值被用作校正后的確定電流水平。利用上述控制，當(dāng)在對(duì)線圈2的強(qiáng)制短路操作中檢測(cè)到電流時(shí)，能夠消除從AC電壓源1供給的電壓的變化的影響，從而提高對(duì)線圈2檢測(cè)短路的精度。根據(jù)本實(shí)施例，確定的電流水平是恒定的，與短路操作中的AC電壓相位無(wú)關(guān)。然而，電壓相位被確定為使得從AC電壓源1供給的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值越小，則確定的電流水平越低，并且從AC電壓源1供給的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值越大，則確定的電流水平越高。因而能夠在從AC電壓源1供給的瞬時(shí)電壓具有減小的絕對(duì)值的電壓相位下，檢測(cè)線圈2是否具有異常的電感值，使得當(dāng)在線圈2中發(fā)生層間短路時(shí)，能夠抑制流過(guò)開(kāi)關(guān)裝置4的電流值。如上所述，當(dāng)在根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中多次強(qiáng)制開(kāi)關(guān)裝置4短路時(shí)，強(qiáng)制開(kāi)關(guān)裝置4短路的電壓相位被確定為使得強(qiáng)制開(kāi)關(guān)裝置4短路的次數(shù)越多，從AC電壓源1 供給的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值越大。因此，能夠充分抑制當(dāng)線圈2具有異常電感值時(shí)流經(jīng)開(kāi)關(guān)裝置4的電流，從而保護(hù)裝置。此外，以與分別根據(jù)第一和第二實(shí)施例的DC電源裝置類(lèi)似的方式，在根據(jù)本實(shí)施例的DC電源裝置中，在開(kāi)關(guān)裝置4開(kāi)始用于功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)操作之后，也在從AC電壓源1供給的AC電壓的預(yù)定電壓相位下，以預(yù)定的時(shí)間間隔，進(jìn)行強(qiáng)制短路操作，并且在短路檢測(cè)中比較檢測(cè)電流值與確定的電流水平，從而能夠在工作期間繼續(xù)檢測(cè)線圈2是否具有異常的電感值。工業(yè)適用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明的DC電源裝置能夠在接通電源之后進(jìn)行的開(kāi)關(guān)操作之前， 檢測(cè)感應(yīng)元件是否具有歸因于層間短路的異常電感值，并且即使在已開(kāi)始開(kāi)關(guān)操作之后， 也能夠利用簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)，為保護(hù)目的停止裝置，而不會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)裝置施加負(fù)載。根據(jù)本發(fā)明的 DC電源裝置適用于例如空調(diào)器、電冰箱和洗衣機(jī)等使用從AC電壓源供給的電力的幾乎所有電器。
附圖標(biāo)記列表IAC電壓源2感應(yīng)元件，在各實(shí)例中被稱(chēng)為線圈3電流檢測(cè)裝置4開(kāi)關(guān)裝置5整流電路6平滑電容器7電容器8 負(fù)載9AC相位檢測(cè)裝置10控制部IOa控制信號(hào)生成部IOb感應(yīng)元件的短路檢測(cè)部IOc存儲(chǔ)部
權(quán)利要求
1.一種電路，用于借助所述電路的開(kāi)關(guān)裝置開(kāi)關(guān)DC電源裝置，所述開(kāi)關(guān)裝置使通過(guò)感應(yīng)元件供給的AC電壓短路和開(kāi)路，所述AC電壓在所述AC電壓的半周期內(nèi)被開(kāi)關(guān)至少一次以便轉(zhuǎn)換成DC電壓，所述電路被配置用于功率因數(shù)校正并且包括從檢測(cè)所述AC電壓的相位的檢測(cè)裝置接收相位信號(hào)的第一輸入；從檢測(cè)流經(jīng)所述感應(yīng)元件和所述開(kāi)關(guān)裝置之一的電流的檢測(cè)裝置接收電流相關(guān)信號(hào)的第二輸入；其中所述電路被配置成使得在接通電源之后，在由所述開(kāi)關(guān)裝置開(kāi)始的將AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓的開(kāi)關(guān)操作之前，持續(xù)預(yù)定短路時(shí)期進(jìn)行至少一次使所述開(kāi)關(guān)裝置短路的短路操作，并且使得如果所述電流相關(guān)信號(hào)的大小至少一次大于預(yù)定電流電平，則不進(jìn)行將 AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓的所述開(kāi)關(guān)操作，并且其中如果所述電流相關(guān)信號(hào)小于和/或等于所述預(yù)定電流水平，則進(jìn)行將AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓的所述開(kāi)關(guān)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述電路被配置成使得如果所述電流相關(guān)信號(hào)的大小大于所述預(yù)定電流水平的次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)n，則不進(jìn)行所述開(kāi)關(guān)操作，所述預(yù)定次數(shù) η大于1，并且其中如果所述電流相關(guān)信號(hào)小于和/或等于所述預(yù)定電流水平的次數(shù)少于所述預(yù)定次數(shù)η，則進(jìn)行所述開(kāi)關(guān)操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其中所述電路還被配置成使得在由從AC電壓源供給的所述AC電壓表現(xiàn)的正極性和負(fù)極性各自至少一次執(zhí)行所述短路操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電路，其中所述電路還被配置成使得進(jìn)行所述短路操作的次數(shù)越多，所述預(yù)定電流水平就越高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的電路，還包括所述AC電壓源的電壓檢測(cè)裝置，其中所述電路還被配置成使得所述短路操作期間的AC電壓的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值越大， 所述預(yù)定電流水平就越高。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的電路，其中所述電路還被配置成使得至少用于首次進(jìn)行時(shí)的短路操作的預(yù)定短路時(shí)期被設(shè)定成小于或等于與所述開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)關(guān)器件的短路能力相應(yīng)的時(shí)期。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的電路，其中所述電路還被配置成使得利用光電耦合器構(gòu)成所述相位檢測(cè)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的電路，其中所述電路還被配置成使得所述預(yù)定電流水平被設(shè)定成低于在正常工作狀態(tài)下流過(guò)所述開(kāi)關(guān)裝置的最大電流值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的電路，其中所述電路還被配置成使得通過(guò)在所述預(yù)定短路時(shí)期內(nèi)進(jìn)行一次AD轉(zhuǎn)換，在所述短路操作期間檢測(cè)電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電路，其中所述電路還被配置成使得在所述短路操作的一些或全部處理步驟中，當(dāng)開(kāi)始所述短路操作時(shí)從所述AC電壓源供給的瞬時(shí)電壓的絕對(duì)值相同，并且所述預(yù)定短路時(shí)期相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的電路，其中所述電路還被配置成使得在結(jié)束所述短路操作后開(kāi)始所述開(kāi)關(guān)操作之后，在預(yù)定時(shí)期內(nèi)至少一次，在從所述AC電壓源供給的AC電壓的預(yù)定電壓相位下，或者在從所述AC電壓源供給的瞬時(shí)電壓呈現(xiàn)預(yù)定絕對(duì)值的電壓相位下，持續(xù)預(yù)定短路時(shí)期進(jìn)行使所述開(kāi)關(guān)裝置短路的所述短路操作，并且當(dāng)在所述短路操作期間由所述電流檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電流值的大小變得大于所述預(yù)定電流水平時(shí)停止所述開(kāi)關(guān)操作。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述電路還被配置成使得在從所述AC電壓源供給的AC電壓的零交叉點(diǎn)附近進(jìn)行所述短路操作。
13.一種用于使通過(guò)感應(yīng)元件從AC電壓源供給的AC電壓短路和開(kāi)路的DC電源裝置， 包括所述AC電壓源的相位檢測(cè)裝置，其中所述電路還被配置成生成相位信號(hào)；生成電流相關(guān)信號(hào)的電流檢測(cè)裝置；和根據(jù)權(quán)利要求1至12中的至少一項(xiàng)所述的電路。
14.一種基于通過(guò)感應(yīng)元件從AC電壓源供給的AC電壓生成DC電壓以便實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正的方法，包括以下步驟a)借助開(kāi)關(guān)裝置，在所述AC電壓源的半周期內(nèi)開(kāi)關(guān)所述AC電壓至少一次；b)生成與所述AC電壓的AC相位相關(guān)的相位檢測(cè)信號(hào)；c)生成與流經(jīng)所述感應(yīng)元件和所述開(kāi)關(guān)裝置之一的電流相關(guān)的電流相關(guān)信號(hào)；d)在接通所述AC電壓之后，在開(kāi)始開(kāi)關(guān)操作之前，借助所述開(kāi)關(guān)裝置使所述AC電壓短路；e)如果檢測(cè)到的所述電流相關(guān)信號(hào)的大小大于預(yù)定電流水平，則不進(jìn)行所述開(kāi)關(guān)操作；和f)如果所述電流相關(guān)信號(hào)小于和/或等于所述預(yù)定電流水平，則進(jìn)行所述開(kāi)關(guān)操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于開(kāi)關(guān)DC電源裝置的電路。該電路在通過(guò)感應(yīng)元件(2)從AC電壓源(1)供給的AC電壓的半周期內(nèi)，至少一次地利用開(kāi)關(guān)裝置(4)使AC電壓短路和開(kāi)路，以便把從AC電壓源(1)供給的AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓。在接通電源之后，在開(kāi)關(guān)裝置(4)開(kāi)始開(kāi)關(guān)操作之前，持續(xù)預(yù)定時(shí)期使開(kāi)關(guān)裝置(4)短路，并且電流檢測(cè)裝置(3)檢測(cè)流經(jīng)感應(yīng)元件(2)和開(kāi)關(guān)裝置(4)之一的電流。如果檢測(cè)電流值的大小大于預(yù)定電流水平，則不開(kāi)始開(kāi)關(guān)操作，從而在感應(yīng)元件(2)處于異常短路狀態(tài)時(shí)保護(hù)裝置。
文檔編號(hào)H02M1/32GK102334269SQ201080009609
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日
發(fā)明者京極章弘, 土山吉朗, 川崎智廣, 田中秀尚 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社