电力变换装置制造方法及图纸

电力变换装置。本发明专利技术的课题是提高输出电压的精度。实施方式的电力变换装置具备电力变换部和PWM控制部。电力变换部具有与直流电源的正极以及负载的一端连接的第1开关元件、与直流电源的负极以及负载的另一端连接的第2开关元件、与直流电源的正极以及负载的另一端连接的第3开关元件、与直流电源的负极以及负载的一端连接的第4开关元件。PWM控制部根据在载波周期的期间始终设定为高电平或低电平的信号，交替地控制第1开关元件和第2开关元件。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】电力变换装置。本专利技术的课题是提高输出电压的精度。实施方式的电力变换装置具备电力变换部和PWM控制部。电力变换部具有与直流电源的正极以及负载的一端连接的第1开关元件、与直流电源的负极以及负载的另一端连接的第2开关元件、与直流电源的正极以及负载的另一端连接的第3开关元件、与直流电源的负极以及负载的一端连接的第4开关元件。PWM控制部根据在载波周期的期间始终设定为高电平或低电平的信号，交替地控制第1开关元件和第2开关元件。【专利说明】电力变换装置
公开的实施方式涉及电力变换装置。
技术介绍
目前公知有如下这样的电力变换装置:对构成桥式电路的开关元件进行PWM(Pulse Width Modulation:脉宽调制)控制，将直流电力变换为交流电力(参照专利文献I)。专利文献1:日本特开2002-305883号公报但是，现有的电力变换装置在提高输出电压的精度以及降低开关损耗的方面存在进一步改善的余地。例如，在现有技术中，当输出微小电压时，开关元件的接通期间变短，所以存在死区时间等的影响相对变大而使输出电压的精度劣化的问题。
技术实现思路
实施方式的一个方式的目的是提供可提高输出电压精度的电力变换装置。实施方式的一个方式的电力变换装置具备电力变换部和PWM控制部。电力变换部具有与直流电源的正极以及负载的一端连接的第I开关元件、与直流电源的负极以及负载的另一端连接的第2开关元件、与直流电源的正极以及负载的另一端连接的第3开关元件、与直流电源的负极以及负载的一端连接的第4开关元件。PWM控制部对电力变换部进行PWM控制，反复从直流电源向负载进行电压输出的接通期间与不进行电压输出的断开期间。并且，P丽控制部根据在载波周期的期间始终被设定为高电平或低电平的信号，交替地控制上述第I开关元件和上述第2开关元件。专利技术的效果根据实施方式的一个方式，即使在输出微小电压的情况下，开关元件的接通期间也不变短，所以能够提高输出电压的精度。【专利附图】【附图说明】图1是示出第I实施方式的电力变换装置的结构的图。图2是示出第I实施方式的PWM控制部的结构的一例的图。图3是第I实施方式的控制信号的时序图。图4是示出第2实施方式的电力变换装置的结构的图。图5是示出第2实施方式的PWM控制部的结构的一例的图。图6是第2实施方式的控制信号的时序图。图7是示出第3实施方式的PWM控制部的结构的一例的图。图8是第3实施方式的控制信号的时序图。标号说明Ql?Q4、Q3A、Q4A开关元件;1、1A电力变换装置；2直流电源;3、3A负载；10、IOA电力变换部；20、20A、20B PWM控制部；23限幅器；24指令成分运算器；24B补偿指令成分运算器；30、30A PWM生成器；33分配器；34切换器；35?38反转电路。【具体实施方式】以下，参照附图，详细地说明本申请所公开的电力变换装置的实施方式。此外，本专利技术不被以下所示的实施方式限定。(第I实施方式)在第I实施方式中示出向负载输出交流电力的电力变换装置的一例。图1是示出第I实施方式的电力变换装置的结构的图。如图1所示，第I实施方式的电力变换装置I将从直流电源2供给的直流电力变换为交流电力，输出至负载3。该电力变换装置I具备电力变换部10和PWM控制部20。此夕卜，直流电源2也可以是利用电力变换器对输入的交流电源进行整流而制作的电源。电力变换部10是对串联连接开关元件Ql、Q3的第I上下桥臂和串联连接开关元件Q2、Q4的第2上下桥臂进行并联连接的单相桥式电路。开关元件Ql以及开关元件Q4与直流电源2的正极连接，开关元件Q3以及开关元件Q2与直流电源2的负极连接。另外，负载3的一个端子连接在开关元件Ql和开关元件Q3的连接点，负载3的另一个端子连接在开关元件Q2和开关元件Q4的连接点。开关元件Ql是与直流电源2的正极以及负载3的一端连接的第I开关元件的一例，开关元件Q2是与直流电源2的负极以及负载3的另一端连接的第2开关元件的一例。另外，开关元件Q3是与直流电源2的负极以及负载3的一端连接的第3开关元件的一例，开关元件Q4是与直流电源2的正极以及负载3的另一端连接的第4开关元件的一例。这些开关元件Ql?Q4分别并联连接二极管。此外，作为开关元件Ql?Q4，例如可米用 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)或 FET (Fieldeffect transistor:场效应晶体管)。PWM控制部20通过向开关元件Ql?Q4分别输出控制信号SI?S4，对开关元件Ql?Q4的接通/断开进行PWM控制，由此控制从直流电源2向负载3的电力供给。使用图2说明该PWM控制部20的结构的一例。图2是示出第I实施方式的PWM控制部20的结构的一例的图。此外，在图2中仅示出为了说明PWM控制部20的特征而所需的构成要素，省略关于一般构成要素的记载。如图2所示，PWM控制部20具备电流控制器21、电压控制器22、限幅器23、指令成分运算器24和PWM生成器30。另外，PWM生成器30具备载波生成器31、信号比较器32、分配器33、切换器34和反转电路35?38。在图1中虽然省略图示，但电力变换装置I还具备电压检测器4以及电流检测器5。电压检测器4是检测直流电源2的电源电压的检测器，一个端子与直流电源2的正极连接，并且另一个端子与直流电源2的负极连接。该电压检测器4检测到的电源电压值Vdc被输出到电压控制器22。另外，电流检测器5是检测流过负载3的电流的检测器，例如，是利用作为磁电变换元件的霍尔元件的电流传感器。由该电流检测器5检测出的电流值(以下，记载为“电流反馈值”)Ifb被输出到电流控制器21。电流控制器21对电流指令Iref和电流反馈值Ifb进行比较，以使它们的差分变为零的方式，生成电压指令Vrefl。由电流控制器21生成的电压指令Vrefl被输出到电压控制器22。电压控制器22生成从电流控制器21输入的电压指令Vrefl相对于从电压检测器4输入的电源电压值Vdc的占空比，作为电压指令Vref2。由电压控制器22生成的电压指令Vref2被输出到限幅器23。限幅器23是电压指令Vref2的上限限幅器。即，在电力变换装置I中，当输出电压脉冲的占空比接近100%时，开关元件Ql、Q2的接通/断开期间变短。因此，根据需要设置该限幅器23，利用输出电压脉冲的占空比的上限值(例如95%)限制开关元件Q1、Q2的接通/断开期间。向指令成分运算器24输入从限幅器23输出的电压指令Vref3。指令成分运算器24利用从限幅器23输入的电压指令Vref3分别运算出电压指令Vref4和极性值Sp。这里，电压指令Vref4是表示电压指令Vref3的大小的值即绝对值。此夕卜，对电压指令Vref4进行电平变换，以利用来自载波生成器31的载波信号Sc的大小进行归一化。另外，极性值Sp是表示电压指令Vref3的正负的值。电压指令Vref4被输出到信号比较器32，极性值Sp被输出到切换器34。载波生成器31生成载波信号Sc,输出到信号比较器32。信号比较器32通过对从载波生成器31输入的载波信号Sc与从指令成分运算器24输入的电压指令Vref4进行比较，生成第IP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变换装置，其特征在于，该电力变换装置具备：电力变换部，其具有与直流电源的正极以及负载的一端连接的第1开关元件、与所述直流电源的负极以及所述负载的另一端连接的第2开关元件、与所述直流电源的正极以及所述负载的另一端连接的第3开关元件、与所述直流电源的负极以及所述负载的一端连接的第4开关元件；以及PWM控制部，其对所述电力变换部进行PWM控制，反复接通期间和断开期间，在该接通期间中，从所述直流电源向所述负载进行电压输出，在该断开期间中，不进行所述电压输出，所述PWM控制部根据在载波周期的期间被始终设定为高电平或低电平的信号，交替地控制所述第1开关元件和所述第2开关元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：原英则，高塚悠史，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：