本發明專利技術在并聯連接多個開關元件構成臂的電力變換裝置中，謀求元件的長壽命化。本發明專利技術是具有上下臂和柵極驅動電路的逆變器裝置，所述柵極驅動電路按照指示接通/截止期間的柵極控制信號（Gup_S）分別使對應的臂驅動，其中，上下臂分別并聯連接有多個開關元件，每個柵極驅動電路具有開關用柵極控制電路（230u）和導通用柵極控制電路（231u），所述開關用柵極控制電路（230u）在接通期間開始時使開關元件（210u）的導通開始，并在接通期間中使導通結束，所述導通用柵極控制電路（231u）在與接通期間的開始對應的開關元件（210u）的導通開始后，且在導通結束前使開關元件（211u和212u）的導通開始，與開關元件（211u和212u）相比，開關元件（210u）的寄生電容更小。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及的電力變換裝置，根據用于解決課題的方案記載的結構，在構成臂的多個開關元件中的第一開關元件中，產生開關動作時的開關損耗，在第二開關元件中，產生導通動作時的導通損耗。因此，在第一開關元件中，雖然有由開關損耗造成的發熱，但是可抑制由導通損耗造成的發熱，在第二開關元件中，雖然有導通損耗造成的發熱，但是可抑制由開關損耗造成的發熱。因此，能抑制由發熱造成的開關元件的短壽命化。此外，作為開關元件的一般性的特性，導通損耗和開關損耗處于折衷(trade —off)關系，有在降低導通損耗的開關元件中，開關損耗變得比較大，相反，在降低開關損耗的開關元件中，導通損耗變得比較大的傾向。因為在本專利技術涉及的電力變換裝置中開關損耗和導通損耗在不同的開關元件中產生，所以能作為電力變換裝置整體個別地降低以往是折衷關系的開關損耗和導通損耗。即，能作為電力變換裝置整體同時降低兩方的損耗，能實現高效率的電力變換裝置。附圖說明 圖I是示出使用本專利技術涉及的電力變換裝置的同步電動機驅動系統的整體結構的圖。圖2是示出逆變器裝置具備的上下臂的開關動作的波形圖。圖3是示出第一實施方式涉及的逆變器裝置的柵極控制電路和臂的詳細結構的圖。圖4是說明柵極控制電路的動作的時序圖。圖5是不出開關兀件的電流一電壓特性的圖。圖6是示出第一實施方式的第一變形例涉及的逆變器裝置的柵極控制電路和臂的詳細結構的圖。圖7是示出第一實施方式的第二變形例涉及的逆變器裝置的柵極控制電路和臂的詳細結構的圖。圖8是示出第一實施方式的第三變形例涉及的逆變器裝置的柵極控制電路和臂的詳細結構的圖。圖9是說明第三變形例中的柵極控制電路的動作的時序圖。圖10是示出第一實施方式的第四變形例涉及的逆變器裝置的柵極控制電路和臂的詳細結構的圖。圖11是說明因上臂21u的接入(turn — on)動作而在下臂22u產生誤動作的機理(mechanism)的圖。圖12是示出第二實施方式涉及的逆變器裝置的柵極控制電路和臂的詳細結構的圖。圖13是說明第二實施方式涉及的逆變器裝置中的柵極控制電路的動作的時序圖。圖14是示出第三實施方式涉及的逆變器裝置的柵極控制電路和臂的詳細結構的圖。圖15是示出第三實施方式涉及的逆變器裝置中的柵極控制電路的動作和開關動作波形的圖。圖16是示出第三實施方式的變形例涉及的逆變器裝置的柵極控制電路和臂的詳細結構的圖。圖17是示出第四實施方式涉及的逆變器裝置的柵極控制電路和臂的詳細結構的圖。圖18是示出使用第五實施方式涉及的逆變器裝置的同步電動機驅動系統的整體結構的圖。圖19是示出第五實施方式涉及的逆變器裝置的臂和電容器(condenser)的配置關系的圖。 圖20是示出第六實施方式涉及的逆變器裝置的柵極控制電路和臂的詳細結構的圖。 圖21是比較在IGBT和MOSFET的飽和區中的電壓一電流特性的圖。圖22是示出具有本專利技術涉及的DC/DC轉換器裝置的同步電動機驅動系統的整體結構的圖。圖23是示出圖22中的臂81和柵極驅動電路83的細節的圖。具體實施例方式以下，使用附圖對本專利技術涉及的電力變換裝置的實施方式進行說明。(第一實施方式)圖I是示出使用本專利技術涉及的電力變換裝置的同步電動機驅動系統的整體結構的圖。本圖所示的同步電動機驅動系統由電池I、作為本專利技術涉及的電力變換裝置的逆變器裝置2、電動機3、以及控制電路4構成。電池I是直流電源，向逆變器裝置2供給直流電力。逆變器裝置2是對從電池I供給的直流電力進行直流交流變換并向電動機3供給三相交流電力的三相逆變器。電動機3由從逆變器裝置2供給的三相交流電力進行旋轉驅動。控制電路4控制逆變器裝置2，使得電動機3進行所希望的動作。以下，對本實施方式涉及的逆變器裝置2的細節進行說明。逆變器裝置具有與輸出的交流電力的數量相同數量的橋臂(leg),本實施方式涉及的逆變器裝置2由橋臂25u、25v、25w構成。橋臂25u由在電池I的正負間串聯連接的上臂(與正側連接)21u和下臂(與負側連接)22u、與上臂21u和下臂22u分別對應的上臂側柵極驅動電路(上臂驅動電路)23u和下臂側柵極驅動電路(下臂驅動電路)24u構成。對于橋臂25v、25w也同樣地由上臂21v、21w、下臂22v、22w、上臂側柵極驅動電路(上臂驅動電路)23v,23w和下臂側柵極驅動電路(下臂驅動電路)24v、24w構成。圖2是示出U相的上臂側柵極驅動電路和下臂側柵極驅動電路的基本動作的動作波形圖。Is_u是作為要向U相通電的電流波形從外部輸入到控制電路4的電流指令信號，是與向電動機3的U相線圈通電的電流波形一致的信號。fc是用于實施PWM動作的載波(carrier)信號，由控制電路4內置的載波信號產生電路生成。在控制電路4中，通過比較這個載波信號fc和電流指令信號，從而生成柵極控制信號Gup_s、Gun_s,向上臂側柵極驅動電路和下臂側柵極驅動電路分別輸出柵極控制信號Gup_S、Gun_S。在此，雖然只說明了三相中的U相，但是在控制電路4中，對于V相、W相也分別生成、輸出柵極控制信號Gvp_s、Gvn_s、柵極控制信號Gwp_s、Gwn_s。以下,雖然只對U相進行說明，但是逆變器裝置2對于V相、W相也具有同樣的結構。圖3是示出圖I中的上臂2Iu和上臂側柵極驅動電路23u的細節的圖。上臂側柵極驅動電路23u由開關用柵極控制電路230u和導通用柵極控制電路231u構成，上臂21u由三個開關元件210u、211u、212u構成。在此，開關元件210u、211u、212u全都使用金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)構成。開關用柵極驅動電路230u與開關元件210u的控制端子連接，導通用柵極控制電路231u與開關元件21 Iu和212u各 自的控制端子連接。此外，在開關元件210u、211u、212u中，高電位側的主端子和低電位側的主端子分別連接，是并聯連接的方式。從控制電路4輸出的柵極控制信號Gup_s分別輸入到開關用柵極控制電路230u和導通用柵極控制電路231u，基于柵極控制信號Gup_s，從開關用柵極控制電路230u向開關元件210u的控制端子輸出開關用柵極驅動信號Gup_SW。此外，從導通用柵極控制電路23Iu向開關元件211u、212u各自的控制端子輸出導通用柵極驅動信號Gup_on。以下，使用圖4對開關用柵極控制電路230u輸出的開關用柵極驅動信號Gup_sw和導通用柵極控制電路231u輸出的導通用柵極驅動信號Gup_on的細節進行說明。控制電路4輸出的柵極控制信號Gup_s具有電位成為高電平(high level)的第一電位期間和電位成為低電平(low level)的第二電位期間，成為開關用柵極控制電路230u和導通用柵極控制電路231u動作用的基準信號。開關用柵極控制電路230u在檢測到從控制電路4輸入的柵極控制信號Gup_s的上升沿的時刻tl，使開關用柵極驅動信號Gup_SW上升。然后，開關用柵極控制電路230u在比柵極控制信號Gup_s為高電位的第一電位期間短的時間，即，在時刻t3，使開關用柵極驅動信號Gup_SW下降。進而，開關用柵極控制電路230u在檢測到柵極控制信號Gup_s的下降沿的時刻t4，再次使開關用柵極驅動信號Gup_SW上升，在比本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：田米正樹，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：
國別省市：
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