一种ＰＷＭ逆变器装置，通过防止多相同时切换，从而在切换元件的端子间不会施加浪涌电压。该同时切换防止电路具备：读取作为输入信号的ＰＷＭ信号发生电路输出的多相控制信号的多个输入装置、对应各相输入信号的上升，在各自的预定期间内产生用于屏蔽其它相的输入信号的上升的屏蔽脉冲的屏蔽脉冲发生装置、屏蔽信号形成装置，输出屏蔽信号，该屏蔽信号是屏蔽由来自其它相的上述屏蔽脉冲发生装置的多个屏蔽脉冲的逻辑和形成的脉冲的脉冲宽度为屏蔽期间的信号、接受上述一相的输入信号，输出使其上升或下降延迟到上述屏蔽期间结束的信号的信号屏蔽装置、向外部输出来自上述信号屏蔽装置的输出信号多个输出装置，该同时切换防止电路（１００）插入在栅极驱动电路（３）和３相ＰＷＭ信号发生电路（１）之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据脉冲宽度调制(PWM)信号将直流电变成交流电的逆变器装置，特别涉及具有防止多相同时切换的电路及功能的逆变器装置。
技术介绍
以下，参照附图说明以往的3相PWM逆变器装置的一个构成例。图20的虚线内部是用于驱动控制以往的3相交流电机的3相PWM逆变器装置的结构的电路框图(例如参照日本专利申请公开特开平7-298633号公报第2-3页、第4图)。众所周知，3相交流电机具有被称为U相、V相、W相的3相。当逆变器元件驱动这3相时，控制电路分别输出各PWM信号进行控制。3相PWM信号发生电流1基于向电机2提供的3相交流电压波形(PWM波形)的基本频率数和实际电压值，输出PWM信号，并将该输出信号分别传送到6个栅极驱动电路3a、3b、3c、3d、3e、3f，进而其输出与6个作为开关元件的绝缘栅双极晶体管(以下称为IGBT)4a、4b、4c、4d、4e、4f的栅极端子连接。各IGBT上反向并列连接了6个二极管5a、5b、5c、5d、5e、5f。主电源6是向电机2提供电功率的直流电源，实际上一般是将AC100V整流平滑到DC140V左右或将AC200整流平滑到DC280V左右的电源，图面上进行简化以电池记号表示。主电源6上并联有电容7。高端的IGBT4a、4b、4c的集极端子分别与主电源6的正极一侧的端子、低端的IGBT4d、4e、4f的发射极端子分别与主电源6的负极一侧的端子连接。另外，IGBT4a的发射极端子与IGBT4d的集极端子连接，并配置了从其连接点与电机2部分连接的输出端子U。同样，IGBT4b的发射极端子与IGBT4e的集极端子连接，并配置了从其连接点与电机2部分连接的输出端子V。IGBT4c的发射极端子与IGBT4f的集极端子连接，并配置了从其连接点与电机2部分连接的输出端子W。利用图2说明这种结构的3相PWM逆变器装置的动作。图21是上述3相PWM信号发生电路1的动作的信号波形图。3相PWM信号发生电路1基于向电机2提供3相交流电压波形的基本频率数和实际电压，生成了相位相互相差120度的3相正弦波的变频波信号EU、EV、EW，将这些信号与三角波的载波信号EC比较后，生成向上述栅极驱动电路3a、3b、3c、3d、3e、3f传送的PWM信号Upo、Vpo、Wpo、UNo、VNo、WNo(图21中只表示了PWM信号Upo、Vpo、Wpo)。此处，驱动高端的PWM信号Upo、Vpo、Wpo和驱动低端的UNo、VNo、WNo信号互为逻辑反转的关系，由此高端的IGBT4a、4b、4c与低端的IGBT4d、4e、4f互为对应且交互进行接通和切断屏蔽动作。因此输出端子U、V、W与主电源6的正极一侧端子和负极一侧端子交互进行切换，并驱动与其连接的电机2。实际上，驱动高端的PWM信号Upo、Vpo、Wpo和驱动低端的PWM信号UNo、VNo、WNo信号不是单纯的逻辑反转关系，而是为了防止在切换动作的过渡期，上下端同时接通从而引起负载短路的问题，虽然通常设置有空档时间(dead time)，但是由于与本专利技术的本质无关，所以省略说明。
技术实现思路
更详细地说明上述3相PWM逆变器装置的动作。3相PWM信号发生装置1通过将相对频率较高的载波信号EC与代表各相希望的波形的相对频率较低的变频波信号EU、EV、EW进行比较，生成了PWM信号。具体地，如果某变频波信号的大小比载波的大小要大，则从3相PWM信号发生电路1输出对应该变频波信号的相的高端IGBT切换，相同相低端的IGBT屏蔽那样的PWM信号。当载波信号伪三角波时，如图21所示，存在着载波的下降在2个变频波信号的交点一致的瞬间。在这种情况下，高端一致的2相的IGBT同时切换，导致剧烈的电流变化，其结果在IGBT端子间施加了较高的浪涌电压。这特别对应在相当于相反侧端子的二极管为飞轮模式、2个IGBT同时切换的情形。进而通过图22也能说明。图22表示在反向恢复模式下的飞轮二极管的电流变化率(di/dt)的绝对值在较低电流下具有更高的倾向。图22意味着由2个IGBT传送的起因于全电流的2个同时反向恢复电流变化率的总和绝对值比由1个IGBT传送的起因于相同大小的全电流的同时反向恢复电流变化率的绝对值要大。载波为锯齿波时，如图23所示，进而还存在载波的下降在3个变频波信号的交点一致的瞬间。这时3向IGBT同时切换。本专利技术是为了解决上述问题而得出的，其目的在于通过防止多相同时切换，提供了一种在切换元件的端子间不产生浪涌电压的PWM逆变器装置。为达到上述目的，涉及本专利技术的多相同时切换防止电路的实施方式1具有以下装置读取作为输入信号的PWM信号发生电路输出的多相控制信号的多个输入装置、与一相的输入信号的上升或下降同步，并在各自的预定期间内产生用于屏蔽其它相的输入信号的上升或下降的屏蔽脉冲的屏蔽脉冲发生装置、屏蔽信号形成装置，输出屏蔽信号，该屏蔽信号是屏蔽由来自其它相的上述屏蔽脉冲发生装置的多个屏蔽脉冲的逻辑和形成的脉冲的脉冲宽度为屏蔽期间的信号、接受上述一相的输入信号，输出使其上升或下降延迟到上述屏蔽期间结束的信号的信号屏蔽装置、向外部输出来自上述信号屏蔽装置的输出信号的多个输出装置。为达到上述目的，涉及本专利技术的多相同时切换防止电路的实施方式2具有以下装置读取作为输入信号的PWM信号发生电路输出的多相控制信号的多个输入装置、检出一相的输入信号和其它相的输入信号在预定的禁止期间内同时上升或下降的情况，并输出该检出信号的同时切换检出装置、接受来自上述同时切换检出装置的检出信号，并输出具有预定屏蔽期间的屏蔽信号的屏蔽信号发生装置、接受上述一相的输入信号，输出使其上升或下降延迟上述屏蔽期间的信号的信号屏蔽装置、向外部输出来自上述信号屏蔽装置的输出信号的多个输出装置。由于具有上述那样的结构，能够降低作为切换元件的切换结而在切换元件的端子间产生浪涌电压，从而能够谋求作为包含浪涌电压的切换电压与切换电流的积的切换损失的降低。附图说明图1是涉及本专利技术的PWM逆变器装置的实施方式1及2的结构的电路框图。图2是涉及本专利技术的同时切换防止电路的实施方式1中的实施例1的电路图。图3是锁定电路的一例的电路图。图4是锁定电路的真值表的图。图5是涉及本专利技术的同时切换防止电路的实施方式1中的实施例1的动作的时间图。图6是在以往的3相PWM逆变器装置中，2相同时切换瞬间在装置的端子P及端子N之间施加的电压VpN和从端子P流入装置的电流Ip的波形的示波器的画面。图7是在以往的3相PWM逆变器装置中，2相同时切换瞬间在装置的端子P及端子N之间施加的电压VpN和从端子P流入装置的电流Ip的波形的示波器的画面。图8是涉及本专利技术的同时切换防止电路的实施方式1中的实施例2的电路图。图9是涉及本专利技术的同时切换防止电路的实施方式1中的实施例3的电路图。图10是涉及本专利技术的同时切换防止电路的实施方式1中的实施例4的电路图。图11是涉及本专利技术的同时切换防止电路的实施方式1中的实施例5的电路图。图12是涉及本专利技术的同时切换防止电路的实施方式1中的实施例5的动作的时间图。图13是涉及本专利技术的同时切换防止电路的实施方式1中的实施例6的电路图。图14是涉及本专利技术的同时切换防止电路的实施方式2中的实施例1的电路图。图15是涉本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多相同时切换防止电路，其特征在于，具有：多个输入装置，读取作为输入信号的ＰＷＭ信号发生电路输出的多相控制信号，屏蔽脉冲发生装置，与一相的输入信号的上升或下降同步，并在各自的预定期间内产生用于屏蔽其它相的输入信号的上升或下降的屏蔽脉冲，屏蔽信号形成装置，输出屏蔽信号，该屏蔽信号是屏蔽由来自其它相的上述屏蔽脉冲发生装置的多个屏蔽脉冲的逻辑和形成的脉冲的脉冲宽度为屏蔽期间的信号，信号屏蔽装置，接受上述一相的输入信号，输出使其上升或下降延迟到上述屏蔽期间结束的信号，多个输出装置，向外部输出来自上述信号屏蔽装置的输出信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：候赛因哈利德哈桑，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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