[發明專利]制冷循環裝置

無效

• 申請號: 200680052090.2
• 申請日: 2006-11-06
• 公開（公告）號: CN101336509A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 利年百明;清水慎也;遠藤隆久;石田圭一
• 申請（專利權）人: 東芝開利株式會社
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蹇煒

技術領域

本發明涉及制冷循環裝置，其中壓縮機由反相器裝置驅動。

背景技術

用于驅動用于諸如空調和冰箱的制冷循環裝置的壓縮機的無刷DC電動機的反相器裝置設置有多個兩開關元件(其布置于電壓施加方向的上游側和下游側)的串聯電路，并且每個串聯電路的上游側開關元件和下游側開關元件之間的互聯連接到無刷DC電動機的每個相繞組。每個開關元件設置有回流二極管(reflux?diode)(也稱作寄生二極管)。

一般而言，IGBT或MOSFET近來經常用作開關元件。當使用MOSFET時，MOSFET的開-關速度高，并且因此獲得了能夠實現高頻開關的優點。此外，低電壓輸出時的損耗小，并且因此MOSFET經常用于驅動諸如風扇電動機等的小輸出的電動機。

然而，MOSFET的問題是元件制造過程中形成在相同元件上的回流二極管的反向恢復特性差。近些年，發展了開通時阻抗低和開關特性極優的超結MOSFET。然而，在此超結MOSFET中，形成在元件上的回流二極管的反向恢復特性仍然較差。

如果反向恢復特性差，會引起下述問題。即，當關閉MOSFET時，由于存儲在電感負載中的能量，正向電流(也稱作回流電流)流過MOSFET的回流二極管。在此狀態下，如果相同串聯電路的另一開關元件開啟，并且向MOSFET施加DC電壓，則源自存儲在回流二極管中的電荷的大的反向恢復電流(也稱作尖峰電流)流過回流二極管。此反向恢復電流是大的功率損耗。此外，在與MOSFET成對的另一開關元件開啟時，此功率損耗的大部分成為生成的熱。如果此熱大，會引起另一開關元件被該熱毀壞的問題。

由于該環境，用于驅動壓縮機的大電流流過的反相器中很難使用MOSFET。

從而，迄今為止，存在一種配置，其中，設置有反向電壓施加電路，用于在開啟另一開關元件之前施加反向電壓給MOSFET的回流二極管，并且其中，通過施加反向電壓來防止反向恢復電流流過回流二極管，由此減小了功率損耗(例如，日本公開特許公報10-327585號)。通過此配置，在用于壓縮機電動機驅動等的大輸出電動機中使用MOSFET作為開關元件變得可能。

雖然，也可能將MOSFET用于反相器裝置中的所有元件。然而，考慮到效率的提高程度，和反向電壓施加電路的增加的成本，使用IGBT等作為如前的上游側開關元件并使用MOSFET僅作為下游側開關元件的方案是可以想得到的。

發明內容

在反相器裝置中，如何在印刷電路板上布置開關元件，或如何處理開關元件的熱生成是計劃減小裝置尺寸或穩定裝置的操作中的重要因素。

本發明的制冷循環裝置的目的是使得可能在在印刷電路板上以高的空間效率和高的發散效率布置包括MOSFET的開關元件，由此減小反相器裝置的尺寸并穩定反相器裝置的操作。

本發明的制冷循環裝置包括壓縮機、冷凝器、和蒸發器，其中，所述壓縮機由反相器裝置驅動，其中

所述反相器裝置包括開關電路，以及

所述開關電路包括多個串聯電路，在所述多個串聯電路中的每一個中，設置有回流二極管的IGBT和MOSFET彼此串聯連接，以便保持上游側/下游側關系，

多個反向電壓施加電路，所述多個反向電壓施加電路中的每一個在每個所述多個串聯電路中的每一個的IGBT開啟前向與該IGBT相同的串聯電路中的MOSFET的回流二極管施加反向電壓，

印刷電路板，所述多個反向電壓施加電路安裝于其上，各個IGBT安裝成所述各個IGBT彼此相鄰的狀態，并且各個MOSFET安裝成所述各個MOSFET彼此相鄰的狀態，以及

散熱部件，所述各個IGBT和所述各個MOSFET與其聯接。

附圖說明

圖1是示出實施例的配置和制冷循環的配置的框圖；

圖2是示出實施例中的印刷電路板上的IGBT和MOSFET的布置狀態的視圖；

圖3是示出實施例中每個部分的布置和印刷電路板上的布線圖的視圖。

具體實施方式

[1]以下將參照附圖描述本發明的實施例。

圖1中，參考符號M表示用作空調的壓縮機電動機的無刷DC電動機(負載)，該空調是一種制冷循環裝置，并且無刷DC電動機包含包括星形連接的三相繞組Lu、Lv及Lw的定子和包括永久磁鐵的轉子。通過由流過相繞組Lu、Lv、及Lw的電流形成的磁場和由永久磁鐵形成的磁場之間的相互作用旋轉轉子。