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公開番号2022089309
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-16
出願番号2020201617
出願日2020-12-04
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 1/08 20060101AFI20220609BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】並列接続された両スイッチング素子の動作にばらつきが生じる場合であっても、電力損失の低減とサージの抑制との両立を図ることができる電力変換装置を提供することである。
【解決手段】電力変換装置は、第1ドレイン電流Id1が流れる第1スイッチング素子11aと、並列に接続され第2ドレイン電流Id2が流れる第2スイッチング素子11bと、第1ドレイン電流Id1が流れる第1配線LC1上に設けられ第1逆起電圧Vb1を発生させる第1インダクタンス成分14aと、第2ドレイン電流Id2が流れる第2配線LC2上に設けられ第2逆起電圧Vb2を発生させる第2インダクタンス成分14bと、第1逆起電圧Vb1が伝送される第1フィードバックライン上に設けられた第1ダイオード51と、第2逆起電圧Vb2が伝送される上に設けられた第2ダイオード52と、両スイッチング素子11a,11bを駆動させるドライバ回路12とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
第1印加電流が流れる第1スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子に対して並列に接続され、第2印加電流が流れる第2スイッチング素子と、
前記第1印加電流が流れる第1配線上に設けられ、前記第1印加電流によって第1逆起電圧を発生させる第1インダクタンス成分と、
前記第2印加電流が流れる第2配線上に設けられ、前記第2印加電流によって第2逆起電圧を発生させる第2インダクタンス成分と、
前記第1逆起電圧が伝送される第1フィードバックラインと、
前記第1フィードバックライン上に設けられた第1ダイオードと、
前記第2逆起電圧が伝送される第2フィードバックラインと、
前記第2フィードバックライン上に設けられた第2ダイオードと、
前記両スイッチング素子を駆動させるドライバ回路と、を備え、
前記ドライバ回路は、
前記両フィードバックラインが接続された入力端を有し、当該入力端に入力される電圧をフィードバック電圧に変換するフィードバック回路と、
外部指令電圧が入力される外部入力端子と、
前記外部指令電圧と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両スイッチング素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 480 文字)【請求項2】
前記第1ダイオードは、アノードが前記ドライバ回路に接続され、カソードが前記第1インダクタンス成分に接続され、
前記第2ダイオードは、アノードが前記ドライバ回路に接続され、カソードが前記第2インダクタンス成分に接続され、
請求項1に記載の電力変換装置。
【請求項3】
前記第1ダイオードは、カソードが前記ドライバ回路に接続され、アノードが前記第1インダクタンス成分に接続され、
前記第2ダイオードは、カソードが前記ドライバ回路に接続され、アノードが前記第2インダクタンス成分に接続され、
請求項1に記載の電力変換装置。
【請求項4】
前記フィードバック回路は、前記入力端に入力される電圧を反転し、前記フィードバック電圧として出力する、
請求項1から3のうちいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項5】
前記フィードバック回路には、前記第1ダイオードと、前記第2ダイオードとが含まれる、
請求項1から4のうちいずれか一項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 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
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、エミッタ配線のインダクタンス分にて発生する逆起電圧としての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。
【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、スイッチング素子を有する電力変換装置では、例えば比較的大きな電流を流すために、スイッチング素子を並列接続し、ドライバ回路を用いて両スイッチング素子を同期させて動作させる場合がある。
【0005】
かかる構成では、同一の電圧を用いて両スイッチング素子を制御する場合であっても、素子ばらつきによってスイッチング素子の動作にばらつきが生じ、当該ばらつきに起因して逆起電圧によるフィードバックに支障が生じて電力損失の低減とサージの抑制との両立を図ることが困難である場合があった。
【0006】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、並列接続された両スイッチング素子の動作にばらつきが生じる場合であっても、電力損失の低減とサージの抑制との両立を図ることができる電力変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成する電力変換装置は、第1印加電流が流れる第1スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子に対して並列に接続され、第2印加電流が流れる第2スイッチング素子と、前記第1印加電流が流れる第1配線上に設けられ、前記第1印加電流によって第1逆起電圧を発生させる第1インダクタンス成分と、前記第2印加電流が流れる第2配線上に設けられ、前記第2印加電流によって第2逆起電圧を発生させる第2インダクタンス成分と、前記第1逆起電圧が伝送される第1フィードバックラインと、前記第1フィードバックライン上に設けられた第1ダイオードと、前記第2逆起電圧が伝送される第2フィードバックラインと、前記第2フィードバックライン上に設けられた第2ダイオードと、前記両スイッチング素子を駆動させるドライバ回路と、を備え、前記ドライバ回路は、前記両フィードバックラインが接続された入力端を有し、当該入力端に入力される電圧をフィードバック電圧に変換するフィードバック回路と、外部指令電圧が入力される外部入力端子と、前記外部指令電圧と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両スイッチング素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。
【0008】
かかる構成によれば、フィードバック回路は、第1スイッチング素子に第1印加電流が流れることにより第1ダイオードにかかる電圧と、第2スイッチング素子に第2印加電流が流れることにより第2ダイオードにかかる電圧との合成電圧を、フィードバック電圧に変換する。これにより、電力変換装置は、並列接続された両スイッチング素子の動作にばらつきが生じる場合であっても、電力損失の低減とサージの抑制との両立を図ることができる。
【0009】
上記電力変換装置において、前記第1ダイオードは、アノードが前記ドライバ回路に接続され、カソードが前記第1インダクタンス成分に接続され、前記第2ダイオードは、アノードが前記ドライバ回路に接続され、カソードが前記第2インダクタンス成分に接続されるようにしてもよい。
【0010】
かかる構成によれば、電力変換装置は、並列接続された両スイッチング素子の動作にばらつきが生じる場合であっても、両スイッチング素子のスイッチング動作に起因する立ち下がり電圧に基づいて、フィードバック電圧を変換することができる。
(【0011】以降は省略されています)

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