JP2012182921A - インバータ装置および空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直流電力を交流電力に変換するインバータ主回路22を備えるインバータ装置であって、インバータ主回路22に接続されるノーマリーオン形のMOSFET5と、MOSFET5のドレイン−ソース間電圧に基づいてインバータ主回路22に流れる電流を検出する電流検出回路9と、電流検出回路9により検出された電流に基づいてインバータ主回路22を制御するインバータ制御部11と、を備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明にかかるインバータ装置の実施の形態1の回路構成例を示す図である。図1に示すように、本実施の形態のインバータ装置は、交流電源1、ダイオード2−1〜2−4、リアクトル3、平滑コンデンサ4、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)5、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)6−1〜6−6、ダイオード7−1〜7−6、サーミスタ(温度検出素子)8、電流検出回路9、温度検出回路10およびインバータ制御部11を備える。
図2は、本発明にかかるインバータ装置の実施の形態2の回路構成例を示す図である。図2に示すように、本実施の形態のインバータ装置は、実施の形態1のMOSFET5およびサーミスタ8の代わりにMOSFET5−1〜5−3およびサーミスタ8−1〜8−3を備える以外は、実施の形態1のインバータ装置と同様である。実施の形態と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態1と同一の符号を付して重複する説明を省略する。インバータ主回路部22aは、実施の形態1のIGBT6−1〜6−6およびダイオード7−1〜7−6(インバータ主回路22)とMOSFET5−1〜5−3で構成される。
図3は、本発明にかかるインバータ装置の実施の形態3の回路構成例を示す図である。図3に示すように、本実施の形態のインバータ装置は、実施の形態1のインバータ装置に、遮断回路13、抵抗14およびダイオード15およびツェナーダイオード16を追加する以外は実施の形態1のインバータ装置と同様である。実施の形態と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態1と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
図4は、本発明にかかるインバータ装置の実施の形態4の回路構成例を示す図である。図4に示すように、本実施の形態のインバータ装置は、実施の形態2のインバータ装置に、遮断回路13、抵抗14−1〜14−3、ダイオード15−1〜15−3およびツェナーダイオード16−1〜16−3を追加する以外は実施の形態2のインバータ装置と同様である。実施の形態と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態2と同一の符号を付して重複する説明を省略する。インバータ主回路部22bは、実施の形態1のIGBT6−1〜6−6およびダイオード7−1〜7−6(インバータ主回路22)と、MOSFET5−1〜5−3と、抵抗14−1〜14−3と、ダイオード15−1〜15−3と、ツェナーダイオード16−1〜16−3と、で構成される。
図7は、本発明にかかるインバータ装置の実施の形態5の実装例を示す概略図である。本実施の形態では、実施の形態1〜4で述べた回路構成のインバータ装置の実装例について説明する。
図8は、本発明にかかるインバータ装置を備える空気調和機の室外ユニット40の実施の形態6の構成例を示す図である。図8に示すように、室外ユニット40は、ファン41、インバータ装置42と、冷媒を圧縮する圧縮機43と、を備え、図示しない室内ユニット等とともに空気調和機を構成する。
2,15,15−1〜15−3 ダイオード
3 リアクトル
4 平滑コンデンサ
5,5−1〜5−3 MOSFET
6−1〜6−6 IGBT
7−1〜7−6 ダイオード
8,8−1〜8−3 サーミスタ
9 電流検出回路
10 温度検出回路
11 インバータ制御部
12 モータ
13 遮断回路
14,14−1〜14−3 抵抗
16−1〜16−3 ツェナーダイオード
21 整流回路
22 インバータ主回路
30 MOSFETモジュール
31 パワーモジュール
32 プリント基板
33 ヒートシンク
34 ネジ
40 室外ユニット
41 ファン
42 インバータ装置
43 圧縮機
Claims (19)
- 直流電力を交流電力に変換するインバータ主回路を備えるインバータ装置であって、
前記インバータ主回路に接続されるノーマリーオン形のFETと、
前記FETのドレイン−ソース間電圧に基づいて前記インバータ主回路に流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路により検出された電流に基づいて前記インバータ主回路を制御するインバータ制御部と、
を備えることを特徴とするインバータ装置。 - 前記FETをMOSFETとする、ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。
- 前記MOSFETは、前記インバータ主回路に使用されるスイッチング素子の耐圧より低い耐圧を有する、ことを特徴とする請求項2に記載のインバータ装置。
- 前記MOSFETの近傍に配置された温度検出素子と、
前記温度検出素子が検出した温度を温度情報として前記インバータ装置へ出力する温度検出回路と、
をさらに備え、
前記インバータ制御部は、前記温度情報に基づいて前記電流検出回路が検出した電流を補正する、ことを特徴とする請求項2または3に記載のインバータ装置。 - 交流電力を直流電力に変換する整流回路、
をさらに備え、
前記MOSFETは、前記インバータ主回路と前記整流回路とを接続する母線に接続される、ことを特徴とする請求項2、3または4に記載のインバータ装置。 - 前記インバータ主回路は、相ごとに上アームおよび下アームのスイッチング素子を備え、
前記MOSFETを相ごとに備え、
前記MOSFETは、相ごとの下アームのスイッチング素子にそれぞれ接続される、ことを特徴とする請求項2、3または4に記載のインバータ装置。 - 前記電流検出回路が過電流を検出した場合に、前記MOSFETをオフする遮断回路、
をさらに備える、ことを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載のインバータ装置。 - 前記MOSFETに並列に接続された抵抗と、
前記MOSFETに並列に接続されたダイオードおよびツェナーダイオードと、
を備え、
順方向に接続された前記ダイオードと逆方向に接続された前記ツェナーダイオードとが直列に接続される、ことを特徴とする請求項7に記載のインバータ装置。 - 前記MOSFETを駆動する直流電源と、前記インバータ主回路の下アームの前記スイッチング素子を駆動する直流電源と、を同一の直流電源とする、ことを特徴とする請求項2〜8のいずれか1つに記載のインバータ装置。
- ヒートシンク、
をさらに備え、
前記MOSFETと前記インバータ主回路とを前記ヒートシンクの同一の平面上に実装する、ことを特徴とする請求項2〜9のいずれか1つに記載のインバータ装置。 - 前記MOSFETと前記インバータ主回路とを同一パッケージ内に実装する、ことを特徴とする請求項2〜10のいずれか1つに記載のインバータ装置。
- 前記MOSFETはワイドバンドギャップ半導体により形成されていることを特徴とする請求項2〜11のいずれか1つに記載のインバータ装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料またはダイヤモンドであることを特徴とする請求項12に記載のインバータ装置。
- 交流電力を直流電力に変換する交直変換部、を備え、
前記インバータ主回路は、前記交直変換部により変換された直流電力を交流電力に変換する、ことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1つに記載のインバータ装置。 - 前記交直変換部に入力される交流電力を単相交流電力とする、ことを特徴とする請求項14に記載のインバータ装置。
- 前記交直変換部に入力される交流電力を多相交流電力とする、ことを特徴とする請求項14に記載のインバータ装置。
- 前記交直変換部は、直流チョッパー回路を備える、ことを特徴とする請求項14、15または16に記載のインバータ装置。
- 前記交直変換部は、交流チョッパー回路を備える、ことを特徴とする請求項14、15または16に記載のインバータ装置。
- 請求項1〜18のいずれか1つに記載のインバータ装置、
を備えることを特徴とする空気調和機。
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JP2011044687A JP5517970B2 (ja) | 2011-03-02 | 2011-03-02 | インバータ装置および空気調和機 |
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JP2011044687A Active JP5517970B2 (ja) | 2011-03-02 | 2011-03-02 | インバータ装置および空気調和機 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014187768A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電源保護回路 |
JP2018073519A (ja) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 日立アプライアンス株式会社 | 高周波加熱装置。 |
US10003332B2 (en) | 2016-09-07 | 2018-06-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Drive control device and drive control method |
JP2019140720A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換器 |
US10502768B2 (en) | 2018-02-06 | 2019-12-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current detection circuit |
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2011
- 2011-03-02 JP JP2011044687A patent/JP5517970B2/ja active Active
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