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公開番号2025134172
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024031907
出願日2024-03-04
発明の名称電力変換装置
出願人富士電子工業株式会社
代理人個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250909BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】スイッチング素子及びダイオードの各導通状態を容易に検査できる電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力変換装置6は、IGBT24と、IGBT24に電気的に接続されたダイオード34と、一方の端子がダイオード34のアノードに電気的に接続された第1のスイッチ52と、一方の端子がIGBT24のエミッタ端子24eに電気的に接続された第2のスイッチ54と、一方の端子がIGBT24とダイオード34との接続点62に電気的に接続された第3のスイッチ56と、一方の極が第3のスイッチ56の他方の端子に電気的に接続され、他方の極が第1のスイッチ52及び第2のスイッチ54の各他方の端子に電気的に接続された直流電源58と、IGBT24及びダイオード34の短絡又は断線を報知するための発光素子60と、第1のスイッチ52、第2のスイッチ54及び第3のスイッチ56の各々のオン及びオフを切り替える切替部50とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１の端子と、第２の端子と、第３の端子と、を有し、前記第３の端子に入力される電圧又は電流に応じて、前記第１の端子と前記第２の端子との間の導通が制御されるスイッチング素子と、
一方の端子が前記スイッチング素子の前記第１の端子に電気的に接続されたダイオードと、
一方の端子が前記ダイオードの他方の端子に電気的に接続された第１のスイッチと、
一方の端子が前記スイッチング素子の前記第２の端子に電気的に接続された第２のスイッチと、
一方の端子が前記スイッチング素子の前記第１の端子と前記ダイオードの前記一方の端子との接続点に電気的に接続された第３のスイッチと、
電力を供給するための電源であって、一方の極が前記第３のスイッチの他方の端子に電気的に接続され、且つ、他方の極が前記第１のスイッチの他方の端子及び前記第２のスイッチの他方の端子の各々に電気的に接続された電源と、
前記スイッチング素子及び前記ダイオードの短絡又は断線を報知するための報知素子であって、（ｉ）前記ダイオードの前記他方の端子と前記電源の前記他方の極との間、（ｉｉ）前記スイッチング素子の前記第２の端子と前記電源の前記他方の極との間、（ｉｉｉ）前記接続点と前記電源の前記一方の極との間のうち少なくとも１つに電気的に接続された報知素子と、
前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチの各々のオン及びオフを切り替える切替部と、を備える
電力変換装置。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記電源は、直流電力を供給するための直流電源であり、
前記報知素子は、前記接続点と前記電源の前記一方の極との間に電気的に接続された発光素子である
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記電源は、交流電力を供給するための交流電源であり、
前記報知素子は、
前記ダイオードの前記他方の端子と前記電源の前記他方の極との間に電気的に並列接続された第１の発光素子及び第２の発光素子と、
前記スイッチング素子の前記第２の端子と前記電源の前記他方の極との間に電気的に並列接続された第３の発光素子及び第４の発光素子と、
前記第１の発光素子に電気的に直列接続された第１のダイオードと、
前記第２の発光素子に電気的に直列接続された第２のダイオードと、
前記第３の発光素子に電気的に直列接続された第３のダイオードと、
前記第４の発光素子に電気的に直列接続された第４のダイオードと、を含む
請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記電源は、直流電力を供給するための直流電源であり、
前記報知素子は、前記接続点と前記電源の前記一方の極との間に電気的に接続されたリレーコイルである
請求項１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、互いに電気的に直列接続されたスイッチング素子及びダイオードを備える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】
被加熱物を誘導加熱するための誘導加熱装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。従来の誘導加熱装置は、電力変換装置と、整合回路と、誘導コイルとを備えている。電力変換装置は、複数のスイッチング素子を有するインバータ回路であり、複数のスイッチング素子を高速でオン・オフさせることにより高周波電流を生成する。また、複数のスイッチング素子にはそれぞれ、逆流を防止するための複数のダイオードが電気的に直列接続されている。整合回路は、電力変換装置と誘導コイルとの間に電気的に接続された並列共振回路である。誘導コイルは、被加熱物の周囲を覆うように配置される。
【０００３】
電力変換装置からの高周波電流は、整合回路を介して誘導コイルに供給される。この高周波電流により生成された交番磁束が被加熱物の内部を貫通することにより、被加熱物の内部に渦電流が流れるようになる。この渦電流によるジュール熱によって、被加熱物が誘導加熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－２１７８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の誘導加熱装置では、電力変換装置が故障した場合、複数のスイッチング素子及び複数のダイオードの少なくとも１つが短絡又は断線していることが多い。そのため、作業者等は、テスタを用いて、複数のスイッチング素子及び複数のダイオードの各導通状態を１つずつ検査する。しかしながら、このようなテスタを用いた検査では、作業が煩雑であり、時間を要するという課題が生じる。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、スイッチング素子及びダイオードの各導通状態を容易に検査す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】
【０００７】
（技術１）
第１の端子と、第２の端子と、第３の端子と、を有し、前記第３の端子に入力される電圧又は電流に応じて、前記第１の端子と前記第２の端子との間の導通が制御されるスイッチング素子と、一方の端子が前記スイッチング素子の前記第１の端子に電気的に接続されたダイオードと、一方の端子が前記ダイオードの他方の端子に電気的に接続された第１のスイッチと、一方の端子が前記スイッチング素子の前記第２の端子に電気的に接続された第２のスイッチと、一方の端子が前記スイッチング素子の前記第１の端子と前記ダイオードの前記一方の端子との接続点に電気的に接続された第３のスイッチと、電力を供給するための電源であって、一方の極が前記第３のスイッチの他方の端子に電気的に接続され、且つ、他方の極が前記第１のスイッチの他方の端子及び前記第２のスイッチの他方の端子の各々に電気的に接続された電源と、前記スイッチング素子及び前記ダイオードの短絡又は断線を報知するための報知素子であって、（ｉ）前記ダイオードの前記他方の端子と前記電源の前記他方の極との間、（ｉｉ）前記スイッチング素子の前記第２の端子と前記電源の前記他方の極との間、（ｉｉｉ）前記接続点と前記電源の前記一方の極との間のうち少なくとも１つに電気的に接続された報知素子と、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチの各々のオン及びオフを切り替える切替部と、を備える、電力変換装置。
【０００８】
技術１によれば、電力変換装置が故障した場合に、切替部により第１のスイッチ、第２のスイッチ及び第３のスイッチの各々のオン及びオフを切り替えることによって、報知素子は、スイッチング素子及びダイオードの短絡又は断線を報知する。これにより、作業者等は、スイッチング素子及びダイオードの各導通状態を容易に検査することができる。
【０００９】
（技術２）
前記電源は、直流電力を供給するための直流電源であり、前記報知素子は、前記接続点と前記電源の前記一方の極との間に電気的に接続された発光素子である、技術１に記載の電力変換装置。
【００１０】
技術２によれば、作業者等は、切替部により第１のスイッチ、第２のスイッチ及び第３のスイッチの各々のオン及びオフを切り替えた際における、発光素子の点灯状態に基づいて、スイッチング素子及びダイオードの各導通状態を容易に検査することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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