TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2022076710
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-05-20
出願番号2020187231
出願日2020-11-10
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20220513BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】サージの抑制と損失の低減とを好適に両立させることができる電力変換装置を提供すること。
【解決手段】電力変換装置10は、スイッチング素子11と、スイッチング素子11を駆動させるドライバ回路12と、インバータ電流Ivが流れる駆動ラインLNxと、駆動ラインLNx上に設けられた第1インダクタンス成分L1と、を備えている。ここで、電力変換装置10は、スイッチング素子11のソース端子とドライバ回路12の基準電位V0’とを接続するためのグランド配線LNyと、グランド配線LNy上に設けられた第2インダクタンス成分L2と、を備えている。第2インダクタンス成分L2は、インバータ電流Ivが増加する場合には負のフィードバック電圧Vfbを発生させる一方、インバータ電流Ivが減少する場合には正のフィードバック電圧Vfbを発生させる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
制御端子と、印加電流が流れる第1印加端子及び第2印加端子とを有するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を駆動させるドライバ回路と、
前記印加電流が流れる駆動ラインと、
前記駆動ライン上に設けられた第1インダクタンス成分と、
前記ドライバ回路と前記制御端子とを接続する制御ラインと、
前記第2印加端子と前記ドライバ回路の基準電位とを接続するためのグランド配線と、
前記グランド配線上であって前記第1インダクタンス成分から発生する磁束が貫く位置に設けられた第2インダクタンス成分と、
を備え、
前記第2インダクタンス成分は、前記印加電流が増加する場合には負のフィードバック電圧を発生させる一方、前記印加電流が減少する場合には正のフィードバック電圧を発生させるものであり、
前記ドライバ回路は、
前記グランド配線が接続され、前記フィードバック電圧が入力されるフィードバック入力端子と、
外部指令電圧が入力される外部入力端子と、
前記外部指令電圧又は当該外部指令電圧を変換することによって得られる変換指令電圧と、前記フィードバック電圧又は当該フィードバック電圧を変換することによって得られる変換フィードバック電圧とを加算し、その加算された加算電圧を前記制御端子に向けて出力する加算回路と、
を備えていることを特徴とする電力変換装置。
続きを表示(約 790 文字)【請求項2】
前記第2インダクタンス成分のインダクタンスは、前記第1インダクタンス成分のインダクタンスよりも大きい請求項1に記載の電力変換装置。
【請求項3】
前記駆動ラインは、前記第1インダクタンス成分が設けられている第1インダクタンス部を有し、
前記グランド配線は、前記第1インダクタンス部の隣に配置され且つ前記第2インダクタンス成分が設けられている第2インダクタンス部を有し、
前記第2インダクタンス部は、前記グランド配線における前記第2印加端子から前記ドライバ回路に向かう方向と前記第1インダクタンス部に流れる前記印加電流の方向とが同一となるように前記第1インダクタンス部に沿って延びている請求項1又は請求項2に記載の電力変換装置。
【請求項4】
中間配線によって互いに直列に接続された上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子を有し、
前記スイッチング素子は、前記下アームスイッチング素子である請求項1~3のうちいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項5】
コンデンサを備え、
前記駆動ラインは、
前記上アームスイッチング素子が接続される正極母線と、
前記下アームスイッチング素子が接続される負極母線と、
前記中間配線と、
前記正極母線と前記コンデンサとを接続する第1コンデンサ接続線と、
前記負極母線と前記コンデンサとを接続する第2コンデンサ接続線と、
を含み、
前記第2インダクタンス成分は、前記正極母線、前記負極母線、前記中間配線、前記第1コンデンサ接続線及び前記第2コンデンサ接続線のうち少なくとも1つに含まれる寄生インダクタンスから発生する磁束が貫く位置に設けられている請求項4に記載の電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電力変換装置に関する。
続きを表示(約 1,900 文字)【背景技術】
【0002】
例えば特許文献1には、スイッチング素子としてのIGBTを駆動させるドライバ回路が記載されている。特許文献1に記載のドライバ回路は、スイッチング損失の低減とサージ電圧又はサージ電流の低減との両立を図るために、印加電流としてのコレクタ電流が流れるエミッタ配線のインダクタンス分から誘起される誘起電圧をフィードバックさせるアクティブゲート制御を行っている。当該誘起電圧は、コレクタ電流が変化することによって誘起されるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2004-48843号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、サージの抑制と損失の低減とを好適に両立させるためには未だ改善の余地がある。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的はサージの抑制と損失の低減とを好適に両立させることができる電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成する電力変換装置は、制御端子と、印加電流が流れる第1印加端子及び第2印加端子とを有するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動させるドライバ回路と、前記印加電流が流れる駆動ラインと、前記駆動ライン上に設けられた第1インダクタンス成分と、前記ドライバ回路と前記制御端子とを接続する制御ラインと、前記第2印加端子と前記ドライバ回路の基準電位とを接続するためのグランド配線と、前記グランド配線上であって前記第1インダクタンス成分から発生する磁束が貫く位置に設けられた第2インダクタンス成分と、を備え、前記第2インダクタンス成分は、前記印加電流が増加する場合には負のフィードバック電圧を発生させる一方、前記印加電流が減少する場合には正のフィードバック電圧を発生させるものであり、前記ドライバ回路は、前記グランド配線が接続され、前記フィードバック電圧が入力されるフィードバック入力端子と、外部指令電圧が入力される外部入力端子と、前記外部指令電圧又は当該外部指令電圧を変換することによって得られる変換指令電圧と、前記フィードバック電圧又は当該フィードバック電圧を変換することによって得られる変換フィードバック電圧とを加算し、その加算された加算電圧を前記制御端子に向けて出力する加算回路と、を備えていることを特徴とする。
【0006】
かかる構成によれば、第1インダクタンス成分に流れるドレイン電流の変化に伴って磁束が変化することにより第2インダクタンス成分からフィードバック電圧が発生する。そして、フィードバック電圧又はそのフィードバック電圧を変換することによって得られる変換フィードバック電圧が加算回路にフィードバックされ、加算電圧が制御端子に入力される。これにより、スイッチング素子のターンオン時又はターンオフ時におけるサージを抑制できる。
【0007】
特に、本構成によれば、フィードバック電圧は、印加電流が増加する場合には負となる一方、印加電流が減少する場合には正となる。これにより、フィードバック電圧を反転させて加算回路に入力させる必要がない。したがって、反転に係る構成を省略することができる。
【0008】
上記電力変換装置について、前記第2インダクタンス成分のインダクタンスは、前記第1インダクタンス成分のインダクタンスよりも大きいとよい。
かかる構成によれば、フィードバック電圧を大きくすることができるため、フィードバック効果の向上を図ることができる。
【0009】
上記電力変換装置について、前記駆動ラインは、前記第1インダクタンス成分が設けられている第1インダクタンス部を有し、前記グランド配線は、前記第1インダクタンス部の隣に配置され且つ前記第2インダクタンス成分が設けられている第2インダクタンス部を有し、前記第2インダクタンス部は、前記グランド配線における前記第2印加端子から前記ドライバ回路に向かう方向と前記第1インダクタンス部に流れる前記印加電流の方向とが同一となるように前記第1インダクタンス部に沿って延びているとよい。
【0010】
かかる構成によれば、第1インダクタンス部が第2インダクタンス部の隣に配置されているため、両者の離間距離が短くなり易い。これにより、両インダクタンス成分の間で相互作用が生じ易い。したがって、フィードバック電圧を大きくすることができる。
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

個人
太陽電池
10日前
個人
協調充電システム
18日前
個人
三相誘導性負荷電流制御法
13日前
個人
慣性力を利用して発電
2日前
ニチコン株式会社
蓄電システム
3日前
住友ベークライト株式会社
構造体
11日前
株式会社アイシン
ステータ
17日前
三菱電機株式会社
駆動回路
17日前
愛知電機株式会社
自励式無効電力補償装置
18日前
矢崎総業株式会社
電圧変換装置
11日前
中国電力株式会社
配電自動化システム
10日前
中国電力株式会社
配電自動化システム
10日前
株式会社インテ
ケーブル引抜システム
17日前
三菱電機株式会社
回転電機及び換気装置
12日前
アシスト株式会社
回転装置
12日前
株式会社豊田自動織機
電動圧縮機
17日前
三菱電機株式会社
回転電機及び換気装置
12日前
株式会社豊田自動織機
電力変換装置
18日前
株式会社カネカ
太陽電池モジュール
11日前
富士電機株式会社
受配電設備用装置
4日前
株式会社豊田自動織機
電力変換装置
10日前
株式会社永木精機
吊り工具及び吊上げ方法
18日前
株式会社IHI
電力変換装置
9日前
株式会社デンソー
電力変換装置
17日前
株式会社デンソー
ロータ及び回転電機
19日前
株式会社ミツバ
ブラシレスモータ
17日前
大阪瓦斯株式会社
電源システム
19日前
株式会社デンソー
回転電機
5日前
大阪瓦斯株式会社
電源システム
19日前
スズキ株式会社
エンジン始動装置
11日前
ストローブ株式会社
静電発電装置
12日前
株式会社豊田自動織機
回転電機のロータ
11日前
ミツミ電機株式会社
半導体集積回路装置
10日前
トヨタ自動車株式会社
電池パック
13日前
NITTOKU株式会社
巻線装置及び巻線方法
2日前
株式会社豊田自動織機
車載用電動圧縮機
17日前
続きを見る