[發明專利]電力轉換裝置

有效

• 申請號: 201680063359.0
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN108432119B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 蘇布拉塔·薩哈;島田有禮;堀田豐
• 申請（專利權）人: 愛信艾達株式會社
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;李洋

減少包括續流二極管(4)的電力轉換裝置(1)的損耗。對于電力轉換裝置的臂(9)而言，上段側和下段側中的任意一方開關部(2)由第一開關元件(5)和第二整流元件(8)的并聯連接構成，另一方開關部(2)由第二開關元件(7)和第一整流元件(6)的并聯連接構成。第二開關元件(7)與第一開關元件(5)相比開關響應性高，第二整流元件(8)與第一整流元件(6)相比反向恢復時間短。

技術領域

本發明涉及在直流電力與多個相的交流電力之間進行電力轉換的電力轉換裝置。

背景技術

作為用于逆變器電路等電力系統的電路的開關元件，已知MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor：金屬-氧化物半導體場效應晶體管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：絕緣柵雙極型晶體管)等。MOSFET和IGBT根據物性、構造的不同而電特性不同。一般，逆變器電路等電力系統的電路由同一種開關元件構成。然而，也進行利用開關元件的電特性的不同來構成使多種開關元件混合的電路，要在電方面實現廣泛的應用范圍這樣的嘗試。在下述表示出處的專利文獻1中公開了具備上段側開關元件為IGBT、下段側開關元件為MOSFET的臂的逆變器電路。

該逆變器電路在高負載時通過對三相全部進行開關控制的三相調制控制進行驅動，在低負載時，通過使三相內的一相固定而對剩余的二相進行開關控制的二相調制控制進行驅動。在低負載時，由于MOSFET的開關損耗相對較小，所以在二相調制控制時，控制為下段側的MOSFET的通電率高于上段側的IGBT的通電率。另一方面，在電流變大的高負載時，由于IGBT的損耗相對較小，所以在三相調制控制時，控制為上段側的IGBT的通電率高于下段側的MOSFET的通電率。在專利文獻1中，通過這樣的控制，在從低負載到高負載的整個運轉區域中提高逆變器電路的效率。另外，在專利文獻1中，在電流相對較小的動作區域和電流較大的動作區域中，為了選擇性地利用主要使用的開關元件而使用上段側具備IGBT、下段側具備MOSFET的逆變器電路。沒有提及即使MOSFET和IGBT的開關特性(例如開關的響應性等)不同，例如考慮到使下段側的MOSFET以比上段側的IGBT高的開關頻率進行動作那樣的控制方式，而進行逆變器電路的效率的提高、噪聲的減少。

然而，在互補地對逆變器電路的臂的上段側和下段側進行開關控制的情況下，在根據生成的交流電流的極性而將開關元件控制為接通狀態時，從續流二極管觀察時有時流動正向的電流。該情況下，由于電流在開關元件和續流二極管雙方中流動，所以優選也考慮續流二極管中的損耗。在專利文獻1中，針對IGBT以及MOSFET雙方，并聯連接相同的特性的續流二極管，而沒有考慮續流二極管中的損耗。另外，由于這樣的損耗在每次進行開關時都產生，所以在提高逆變器電路的開關頻率的情況下，特別是損耗容易變大。

專利文獻1:日本特開2008－104282號公報

鑒于上述背景，期望提供一種即使為了提高具備上段側和下段側由不同的種類的開關元件構成的臂的電力轉換裝置的效率并且減少噪聲而使上段側和下段側以不同的開關頻率開關，也能夠減少包括續流二極管的電力轉換裝置的損耗的技術。

發明內容

作為一個方式，鑒于上述的電力轉換裝置將兩個在接通狀態下導通、在斷開狀態下非導通的開關部串聯連接而成的一相份的臂在直流的正極與負極之間根據多個相的交流的相數而并聯連接，將各臂中的兩個上述開關部的連接點設為各相的交流輸入輸出，在直流電力與多個相的交流電力之間進行電力轉換，

每個上述開關部具備開關元件和將從上述負極朝向上述正極的方向設為正向而與上述開關元件并聯連接的續流二極管，

上述開關元件是第一開關元件或者第二開關元件，上述第二開關元件的在斷開狀態與接通狀態之間的開關響應性高于上述第一開關元件，

上述續流二極管是第一整流元件或者第二整流元件，上述第二整流元件與上述第一整流元件相比反向恢復時間短，