本发明专利技术涉及一种并联驱动开关元件的电力变换装置（1），通过开关元件的开关动作将直流电力变换为交流电力来输出，其具备桥电路（11），经由电力输出端子至少并联连接2个串联电路而构成，该串联电路将相互串联连接的2个开关元件的两侧端子作为电力输入端子，将这2个开关元件的连接点作为电力输出端子的串联电路；驱动电路（12），输出对开关元件进行开关控制的驱动信号；信号线，将驱动电路（12）的驱动信号输出端子作为起点，对于从该驱动信号输出端子被提供同一驱动信号的各个串联电路中的每个开关元件单独进行连线，分别具有相互大致相等的电感。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种并联驱动开关元件的电力变换装置（1），通过开关元件的开关动作将直流电力变换为交流电力来输出，其具备桥电路（11），经由电力输出端子至少并联连接2个串联电路而构成，该串联电路将相互串联连接的2个开关元件的两侧端子作为电力输入端子，将这2个开关元件的连接点作为电力输出端子的串联电路；驱动电路（12），输出对开关元件进行开关控制的驱动信号；信号线，将驱动电路（12）的驱动信号输出端子作为起点，对于从该驱动信号输出端子被提供同一驱动信号的各个串联电路中的每个开关元件单独进行连线，分别具有相互大致相等的电感。【专利说明】并联驱动开关元件的电力变换装置
本专利技术涉及一种电力变换装置，通过开关元件的开关动作将输入的直流电力变换为交流电力进行输出，特别涉及一种对具有2个串联连接的开关元件的串联电路进行并联连接然后并联驱动的电力变换装置。
技术介绍
在对机床、锻压机、注塑机、工业机械或者各种机器人内的电动机进行驱动电动机驱动装置中，作为将输入的直流电力变换为三相交流电动机驱动用的交流电力的电力变换装置，一般使用三相逆变器电路。图4是表示在电动机驱动装置中使用的三相逆变器电路的电路图。下面，主要说明U相，V相以及W相也一样。在电动机驱动装置中，对逆变器电路101的直流输入侧的端子P以及N施加直流电压，输出用于驱动三相交流电动机的三相交流电流iu、iv以及iw。逆变器电路101被构成为全桥逆变器，该全桥逆变器在上臂以及下臂上分别设置将回流二极管D逆并联连接的开关元件SuT、Svt> Swt> Sub> Svb>以及SwB。具体地说,关于u相构成开关元件Sut以及Sub的串联电路，关于v相构成开关元件Svt以及Svb的串联电路，关于w相构成开关元件Swt以及Swb的串联电路。作为开关元件，例如有IGBT等。在逆变器电路101中，这些各个串联电路被并联连接，各个串联电路的两侧端子作为电力输入端子发挥功能，各个串联电路的2个开关元件的连接点作为电力输出端子发挥功能。将来自驱动电路51的驱动信号输入到各个开关元件的栅极，通过该驱动信号进行各个开关元件的开关控制。由此，将输入的直流电力变换为用于驱动三相交流电动机的希望的频率以及希望的电压的交流电流。另外，图4中省略了从驱动电路51与各个开关元件的发射极端子连接的信号线。另外，这里没有特别图示，但是一般在逆变器电路101的直流输入侧大多设置将从商用的交流电源输入的交流变换为直流进行输出的变换器(整流器)。在上述逆变器电路101中，输出的三相交流电流iu、iv以及iw由开关元件SuT、SvT、SwT、SuB、SvB、以及Swb的性能来决定。为了驱动更高输出的三相交流电动机，逆变器电路需要输出更多的三相交流电流，但是作为实现该情况的技术，如特开2012-039790号公报以及专利第4847707号公报所记载的那样，关于各相具有至少并联连接了 2个上述串联电路的逆变器电路。图5是表示具有并联连接的开关元件的三相逆变器电路的电路图。根据该逆变器电路102，经由电力输出端子至少并联连接2个串联电路来构成，该串联电路将相互串联连接的2个开关元件的两侧端子作为电力输入端子，将所述2个开关元件的连接点作为电力输出端子。另外，在图5所示的例子中，对I个相并联连接2个串联电路，但是越增加该并联连接的数量，逆变器电路输出的交流输出越大。图5所示的例子中，例如在u相中，由开关元件SuIt以及SulJQ成的串联电路U-1和由开关元件Su2T以及Su2b构成的串联电路u-2经由作为各个串联电路中的2个开关元件的连接点的电力输出端子而连接，由此，构成串联电路U-1和串联电路u-2的并联连接。V相以及W相的结构也同样，这里省略说明。在这种逆变器电路102中，在各个相通过从驱动电路51向同一臂内的开关元件的栅极端子供给同一驱动信号来进行并联驱动。例如，在u相中，从驱动电路51提供给串联电路u-Ι的上臂的开关元件Suld^栅极端子的驱动信号和提供给串联电路u-2的上臂的开关元件Su2T的栅极端子的驱动信号是相同的。关于下臂也同样，开关元件SuIb以及Su2b的各个栅极端子从驱动电路51提供同一驱动信号。另外，V相以及w相也一样。为了如此地提供同一驱动信号，直到开关元件的栅极端子附近通过相同的配线形成来自驱动电路51的信号线，信号线从该栅极端子附近分支，分别与各个栅极端子连接。另外，在图5中，省略从驱动电路51与各个开关元件的发射极端子连接的信号线。这样，在并联连接了由2个开关元件组成的串联电路的逆变器电路的情况下，从驱动电路提供同一驱动信号的开关元件理想的情况应该是在同一定时进行开关动作，但是在实际的运用中，由于以开关元件为首的各个构成部件的特性的波动、主电路的配线电感的波动等，开关元件的开关动作的定时会产生偏差。由于开关元件的开关动作的定时的偏差，产生电流分担的偏向和振动的电压，从主电路影响驱动电路，并且从驱动电路影响控制电路，最终引起开关元件的误动作。图6说明在具有并联连接的开关元件的三相逆变器电路中，由于开关元件的开关动作的偏差产生的电压振动。这里，为了简化说明，对u相的下臂的开关元件SuIb以及Su2b进行说明。另外，在图4以及图5中，虽然省略了从驱动电路51与各个开关元件的发射极端子连接的信号线，但在图6中也图示了该信号线Eu。如图6所示，u相的下臂具有并联连接了开关元件SuIb和开关元件Su2B的结构，经由信号线Gu从驱动电路51将同一驱动信号提供给开关元件SuIb以及开关元件Su2B的各栅极端子。如上所述，来自驱动电路51的信号线Gu在被提供同一驱动信号的开关元件的栅极端子附近分支，该分支的信号线分别与各个栅极端子连接，关于从驱动电路51与各个发射极端子连接的信号线Eu也同样在被提供同一驱动信号的开关元件的发射极端子附近分支。通过采用这种分支结构，并联连接的开关元件SuIb以及开关元件Su2b的栅极端子之间以及发射极端子之间的配线长度变短，因此这些各端子之间以低电感进行连接，在与主电路配线M之间形成电流路径的环路容易受到电压振动的影响。具体地说，如图6所示，如上述那样，开关元件SuIb和开关元件Su2b的发射极端子间以低电感进行连接，因此通过信号线Eu和主电路配线M形成在图中虚线所示的环路A，从而产生电压振动流过噪声电流，对开关元件和驱动电路产生影响。另外，一般在各个开关元件SuIb和开关元件Su2b的栅极端子和发射极端子之间连接有电容器C，所以通过信号线Gu以及Eu和主电路配线M形成在图中点划线所示的环路B，从而产生电压振动流过噪声电流，对开关元件和驱动电路产生影响。这样的电压振动是在上臂或者下臂的开关元件的开关动作时发生的，所以由于例如在下臂的开关元件SuIb以·及开关元件Su2b接通时产生的电压振动而引起的噪声电流，相同u相的上臂的开关元件SuIt以及开关元件Su2t (图6中未图示)进行误动作,产生未预料的短路，导致开关元件的损坏。如上所述，由于各个构成部件的特性的波动、主电路的配线电感的波动等产生的开关兀件的开关动作的定时的偏差，会产生电流分担的偏向和振动的电压，导致同相的开关元件的误动作和损坏。为了防止这些，在并联连接了本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力变换装置（1），通过开关元件的开关动作将输入的直流电力变换为交流电力进行输出，其特征在于，具备：桥电路（11），经由电力输出端子至少并联连接2个串联电路（u?1、u?2）来构成，所述串联电路（u?1、u?2）将相互串联连接的2个开关元件的两侧端子作为电力输入端子，将所述2个开关元件的连接点作为所述电力输出端子；驱动电路（12），输出对开关元件进行开关控制的驱动信号；信号线，将所述驱动电路（12）的驱动信号输出端子作为连线的起点，针对通过同一驱动信号被进行开关控制的所述开关元件，对每个该开关元件单独进行连线，分别具有相互相等的电感。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：牧田肇，渡边正人，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：
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