电力变换装置(100)具备：第1支路(31)，具有串联连接的开关元件(311)及开关元件(312)；第2支路(32)，具有串联连接的开关元件(321)及开关元件(322)，与第1支路(31)并联连接；电抗器(2)，一端与开关元件(311)及开关元件(312)连接，另一端与单相交流电源(1)连接；以及平滑电容器(4)，与第1支路(31)及第2支路(32)并联连接。电力变换装置(100)具备：驱动电路，驱动开关元件(311)；自举电路；以及二极管，作为开始流过正向电流的电压的第1电压低于作为在形成于第2开关元件的体二极管开始流过正向电流的电压的第2电压，用于调整电源电压。用于调整电源电压。用于调整电源电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】正向电压特性比形成于Si开关元件的体二极管的正向电流-正向电压特性差。在将这样在体二极管开始流过正向电流的电压相对地高的开关元件使用于专利文献1的下侧开关元件的情况下，有时自举电路的电容器的电容器电压、即驱动电路的电源电压比驱动电路的额定电压高。在这样对驱动电路施加比驱动电路的额定电压高的电源电压的情况下，存在驱动电路的耐电压降低这样的课题。在此叙述的耐电压是驱动电路不会引起绝缘破坏而能够向驱动电路施加规定时间的电压。另外，由于驱动电路的电源电压变高而由驱动电路生成的驱动信号的值变大，所以存在上侧开关元件的短路耐量降低这样的课题。短路耐量被定义为从向上侧开关元件开始流过短路电流至上侧开关元件受到损伤的时间。
[0009]本专利技术是鉴于上述情况完成的，其目的在于得到能够抑制开关元件的驱动电路的电源电压的上升来提高可靠性的电力变换装置。
[0010]为了解决上述课题并达成目的，本专利技术所涉及的电力变换装置将从交流电源供给的交流电力变换为直流电力，其中，该电力变换装置具备：第1布线及第2布线，分别与交流电源连接；第1电抗器，配置于第1布线上。电力变换装置具备第1支路，该第1支路具备第1开关元件、第2开关元件及具有第1连接点的第3布线，第1开关元件及第2开关元件通过第3布线串联地连接，第1连接点通过第1布线与第1电抗器连接。电力变换装置具备第2支路，该第2支路与第1支路并联地连接，具备第3开关元件、第4开关元件及具有第2连接点的第4布线，第3开关元件及第4开关元件通过第4布线串联地连接，第2连接点通过第2布线与交流电源连接。电力变换装置具备：第1电容器，与第2支路并联地连接；第1驱动电路，将驱动第1开关元件的第1驱动信号输出；自举电路，具有将第1驱动电路的电源电压提供给第1驱动电路的第2电容器；以及二极管，作为开始流过正向电流的电压的第1电压低于作为在形成于第2开关元件的体二极管开始流过正向电流的电压的第2电压，用于调整电源电压。
[0011]本专利技术所涉及的电力变换装置起到能够抑制开关元件的驱动电路的电源电压的上升来提高可靠性这样的效果。
附图说明
[0012]图1是示出实施方式1所涉及的电力变换装置的结构例的图。
[0013]图2是示出可用作图1所示的开关元件的MOSFET的概略构造的示意剖面图。
[0014]图3是示出在电源电流的绝对值大于电流阈值并且电源电压极性是正时在实施方式1所涉及的电力变换装置流过的电流的路径的第1图。
[0015]图4是示出在电源电流的绝对值大于电流阈值并且电源电压极性是负时在实施方式1所涉及的电力变换装置流过的电流的路径的第1图。
[0016]图5是示出在电源电流的绝对值大于电流阈值并且电源电压极性是正时在实施方式1所涉及的电力变换装置流过的电流的路径的第2图。
[0017]图6是示出在电源电流的绝对值大于电流阈值并且电源电压极性是负时在实施方式1所涉及的电力变换装置流过的电流的路径的第2图。
[0018]图7是用于说明在实施方式1所涉及的电力变换装置中发生经由交流电源以及电抗器的电容器短路的动作的第1图。
[0019]图8是用于说明在实施方式1所涉及的电力变换装置中发生经由交流电源以及电抗器的电容器短路的动作的第2图。
[0020]图9是示出在电源电流的绝对值小于电流阈值并且电源电压极性是正时在实施方式1所涉及的电力变换装置流过的电流的路径的第1图。
[0021]图10是示出在电源电流的绝对值小于电流阈值并且电源电压极性是负时在实施方式1所涉及的电力变换装置流过的电流的路径的第1图。
[0022]图11是示出在电源电流的绝对值小于电流阈值并且电源电压极性是正时在实施方式1所涉及的电力变换装置流过的电流的路径的第2图。
[0023]图12是示出在电源电流的绝对值小于电流阈值并且电源电压极性是负时在实施方式1所涉及的电力变换装置流过的电流的路径的第2图。
[0024]图13是示出实施方式1所涉及的电力变换装置具备的控制部的结构例的图。
[0025]图14是示出电源电压和由图13所示的电源电压相位计算部计算的电源电压相位推测值以及正弦波值的一个例子的图。
[0026]图15是示出实施方式1所涉及的电力变换装置的第1脉冲生成部的结构例的图。
[0027]图16是示出图15的基准接通占空、载波以及基准PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号的一个例子的图。
[0028]图17是示出图15的基准PWM信号、反转PWM信号、第1PWM信号以及第2PWM信号的一个例子的图。
[0029]图18是示出图15所示的第1脉冲生成部的脉冲选择器中的选择处理过程的一个例子的流程图。
[0030]图19是示出在图1所示的开关元件以及体二极管各自流过的电流、开关元件的损耗以及体二极管的损耗的关系的示意图。
[0031]图20是示出图13所示的第2脉冲生成部中的处理过程的一个例子的流程图。
[0032]图21是示出图13所示的第2脉冲生成部中的基于电源电流的开关元件的控制过程的一个例子的流程图。
[0033]图22是示出由实施方式1所涉及的电力变换装置生成的、电源电压的1个周期量的信号的第1例的图。
[0034]图23是示出由实施方式1所涉及的电力变换装置生成的、电源电压的1个周期量的信号的第2例的图。
[0035]图24是示出实施方式1所涉及的电力变换装置实施简易开关控制的情况的信号的一个例子的图。
[0036]图25是示出由实施方式1所涉及的电力变换装置生成的无源状态的信号的一个例子的图。
[0037]图26是示出实施方式1所涉及的电力变换装置具备的驱动电路以及自举电路的图。
[0038]图27是示出实施方式1的第1变形例所涉及的电力变换装置的结构例的图。
[0039]图28是示出实施方式1的第2变形例所涉及的电力变换装置的结构例的图。
[0040]图29是示出实施方式1的第3变形例所涉及的电力变换装置的结构例的图。
[0041]图30是示出实施方式2所涉及的电力变换装置的结构例的图。
[0042]图31是示出实现实施方式1、2的控制部的硬件结构的一个例子的图。
[0043]图32是示出实施方式3所涉及的马达驱动装置的结构例的图。
[0044]图33是示出实施方式4所涉及的空气调节器的结构例的图。
[0045](符号说明)
[0046]1：单相交流电源；2：电抗器；3：桥电路；4：平滑电容器；5：电源电压检测部；6：电源电流检测部；7：母线电压检测部；10：控制部；11、311、312、313、314、321、322：开关元件；21：电源电流指令值控制部；22：接通占空控制部；23：电源电压相位计算部；24：第1脉冲生成部；25：第2脉冲生成部；26：电流指令值计算部；27：瞬时值指令值计算部；31：第1支路；32：第2支路；41：逆变器；42：马达；4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力变换装置，将从交流电源供给的交流电力变换为直流电力，其中，所述电力变换装置具备：第1布线及第2布线，分别与所述交流电源连接；第1电抗器，配置于所述第1布线上；第1支路，具备第1开关元件、第2开关元件及具有第1连接点的第3布线，所述第1开关元件及所述第2开关元件通过所述第3布线串联地连接，所述第1连接点通过所述第1布线与所述第1电抗器连接；第2支路，与所述第1支路并联地连接，具备第3开关元件、第4开关元件及具有第2连接点的第4布线，所述第3开关元件及所述第4开关元件通过所述第4布线串联地连接，所述第2连接点通过所述第2布线与所述交流电源连接；第1电容器，与所述第2支路并联地连接；第1驱动电路，将驱动所述第1开关元件的第1驱动信号输出；自举电路，具有将所述第1驱动电路的电源电压提供给所述第1驱动电路的第2电容器；以及二极管，作为开始流过正向电流的电压的第1电压低于作为在形成于所述第2开关元件的体二极管开始流过正向电流的电压的第2电压，用于调整所述电源电压。2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，所述二极管设置于所述第2电容器与所述第1驱动电路之间。3.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，所述二极管与所述第2开关元件并联连接。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电力变换装置，其中，所述二极管设置于所述自举电路。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力变换装置，其中，具备第2驱动电路，该第2驱动电路将驱动所述第2开关元件的第2驱动信号输出，所述第1电压被设定为所述第1驱动信号的电压等于所述第2驱动信号的电压的值。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电力变换装置，其中，所述第1支路的开关频率高于所述第2支路的开关频率。7.根据权利要求6所述的电力变换装置，其中，所述第1支路的开关频率高于所述交流电源的频率的266倍。8.根据权利要求6所述的电力变换装置，其中，所述第1支路的开关频率高于16kHz。9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的电力变换装置，其中，所述第1开关元件以及所述第2开关元件由宽带隙半导体形成。10.根据权利要求9所述的电力变换装置，其中，所述宽带...
【专利技术属性】
技术研发人员：山川崇，有泽浩一，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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