JP2009011013A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
サージ電圧を抑えつつスイッチング時間を短くした電力変換装置を提供する。
【解決手段】
電力変換装置は、ゲート電極13に印加された電圧に基づいてドレイン電極12からソース電極11に向かう方向に主電流が流れるMOSFET1と、ゲート電極13に印加される電圧を制御する電圧切換回路4と、ドレイン電極12とゲート電極13との間に接続された導通切換回路8と、を有し、電圧切換回路4がMOSFET1をOFFにするように動作した場合、導通切換回路8は、ドレイン電極12とソース電極11との間の第1電位差、及び、ゲート電極13とソース電極11との間の第2電位差に基づいて導通制御される。
【選択図】図1
Description
2 ゲート駆動用電源
3,311,312,321,322,331,332 ゲート駆動指令
4,411,412,421,422,431,432 電圧切換回路
8,811,812,821,822,831,832 導通切換回路
11 ソース電極
12 ドレイン電極
13 ゲート電極
31 ゲートON指令
32 ゲートOFF指令
41 ゲートON用スイッチ
42 ゲートOFF用スイッチ
51 ON用ゲート抵抗
52 OFF用ゲート抵抗
61 主回路寄生インダクタンス
62,67 平滑コンデンサ
63,68 バッテリ
64 モータ
65,66 コントローラ
69 インダクタ
71 NOT回路
81a P型MOSFET
81b N型MOSFET
82 ダイオード
82a,82b ツェナダイオード
83 バイパス用ダイオード
Claims (13)
- 制御電極に印加された電圧に基づいて第2電極から第1電極に向かう方向に主電流が流れるスイッチング素子と、
前記制御電極に印加される前記電圧を制御する電圧切換回路と、
前記第2電極と前記制御電極との間に接続された導通切換回路と、を有することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置において、
前記電圧切換回路が前記スイッチング素子をOFFにするように動作した場合、前記導通切換回路は、前記第2電極と前記第1電極との間の第1電位差、及び、前記制御電極と前記第1電極との間の第2電位差に基づいて導通制御されることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2記載の電力変換装置において、
前記導通切換回路は、前記第1電位差が前記第2電位差より小さい場合に導通制御されることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項3記載の電力変換装置において、
前記導通切換回路は、前記第1電位差が前記第2電位差より大きくなった場合に非導通制御されることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2記載の電力変換装置において、
前記導通切換回路は、MOSFET及び少なくとも一つのダイオードを有することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項5記載の電力変換装置において、
前記導通切換回路のMOSFETは、P形MOSFETであり、
前記P型MOSFETのソース電極は、前記スイッチング素子の前記制御電極に接続され、
前記P型MOSFETのドレイン電極は、前記ダイオードのアノードに接続され、
前記ダイオードのカソードは、前記スイッチング素子の前記第2電極に接続され、
前記P型MOSFETのゲート電極は、前記電圧切換回路に接続されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項6記載の電力変換装置において、
前記少なくとも一つのダイオードは、ツェナダイオードであることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項6記載の電力変換装置において、
前記ダイオードは、互いに直列接続された複数のツェナダイオードと、該複数のツェナダイオードに並列接続されたバイパス用ダイオードと、を有することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項8記載の電力変換装置において、
前記バイパス用ダイオードの逆耐圧は、直接接続された前記複数のツェナダイオードのツェナ電圧総和より大きく設定されていることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項5記載の電力変換装置において、
前記導通切換回路のMOSFETは、N型MOSFETであり、
前記N型MOSFETのドレイン電極は、前記スイッチング素子の前記制御電極に接続され、
前記N型MOSFETのソース電極は、前記ダイオードのアノードに接続され、
前記ダイオードのカソードは、前記スイッチング素子の前記第2電極に接続され、
前記N型MOSFETのゲート電極は、制御回路から出力されるオフ指令信号により駆動されることを特徴とする電力変換装置。 - 直流電力を交流電力に変換するため、上アームスイッチング素子、及び、該上アームスイッチング素子に直列接続された下アームスイッチング素子と、
前記直流電力を供給するため、直列接続された前記上アームスイッチング素子及び前記下アームスイッチング素子の間に接続されたバッテリと、
前記バッテリに並列接続された平滑コンデンサと、
前記上アームスイッチング素子及び前記下アームスイッチング素子を制御するためのコントローラと、
前記コントローラから出力された第1信号に基づいて、前記上アームスイッチング素子の制御電極に印加する電圧を生成する第1電圧切換回路と、
前記コントローラから出力された第2信号に基づいて、前記下アームスイッチング素子の制御電極に印加する電圧を生成する第2電圧切換回路と、
前記上アームスイッチング素子の第2電極と制御電極との間に接続された第1導通切換回路と、
前記下アームスイッチング素子の第2電極と制御電極との間に接続された第2導通切換回路と、を有することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項11記載の電力変換装置において、
前記コントローラが前記上アームスイッチング素子をOFFにするための信号を出力した場合、前記第1導通切換回路は、前記上アームスイッチング素子の前記第2電極と第1電極との間の第1電位差、及び、前記制御電極と前記第1電極との間の第2電位差に基づいて導通制御され、
前記コントローラが前記下アームスイッチング素子をOFFにするための信号を出力した場合、前記第2導通切換回路は、前記下アームスイッチング素子の前記第2電極と第1電極との間の第1電位差、及び、前記制御電極と前記第1電極との間の第2電位差に基づいて導通制御されることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項12記載の電力変換装置において、
前記第1導通切換回路は、前記上アームスイッチング素子における前記第1電位差が前記第2電位差より小さい場合に導通制御され、
前記第2導通切換回路は、前記下アームスイッチング素子における前記第1電位差が前記第2電位差より小さい場合に導通制御されることを特徴とする電力変換装置。
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