专利名称：电流型电力变换电路的制作方法
技术领域：
本发明是涉及电流型电力变换电路的发明。
背景技术：
一般地，电流型电力变换电路在开关电路中需要使用阻止逆向导通的构造的元件。例如，在开关电路中，考虑串联连接IGBTansulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和二极管的结构。这种结构例如在专利文献1中有所公开。另外，在采用了这种由IGBT和二极管构成的开关电路的电流型电力变换电路中，公知有在多相组合了确保IGBT的逆向耐压的电路的结构。并且，电流型电力变换电路被用作电流型的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)整流电路。具体而言，在专利文献2中有所公开。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2003-164140号公报专利文献2 日本特开2007-295686号公报
发明内容
发明所要解决的问题在现有的电流型电力变换电路中，对各相的开关电路施加的电位(例如，在使用电流型电力变换电路作为整流电路的IGBT的情况下为发射极电位)各自不同。因此，在现有的电流型电力变换电路中，为了驱动各相的开关电路，需要在各相的开关电路中分别使用独立的电源。当针对每个开关电路设置驱动电源时，如果是3相的电流型电力变换电路， 就需要6个驱动电源，存在成为昂贵且结构复杂的电流型电力变换电路的问题。因此，本发明的电流型电力变换电路的目的在于，减少所使用的驱动电源，提供廉价且结构简单的电流型电力变换电路。解决问题的手段为了解决上述问题，本发明的电流型电力变换电路并联连接地具有多个半桥整流电路，该半桥整流电路包含第1开关电路和第2开关电路的串联连接，该第1开关电路具有彼此串联连接的第1自消弧型元件和第1 二极管，该第2开关电路具有彼此串联连接的第2 自消弧型元件和第2 二极管。在任一半桥整流电路中，第1自消弧型元件、第1 二极管、第2 自消弧型元件以及第2二极管的正向均为同一方向，任一第1自消弧型元件还具有第1电流电极、第2电流电极以及控制电极，根据以第1电流电极为基准对控制电极提供的控制信号进行起弧/消弧，在任一半桥整流电路中，第1自消弧型元件的第2电流电极均与第1 二极管连接，一个半桥整流电路的第1自消弧型元件的第1电流电极与另一个半桥整流电路的第1自消弧型元件的第1电流电极短路连接。另外，也可以是，该电流型电力变换电路还具有第1驱动电路，其对第1自消弧型元件提供信号；电容器，其由驱动第1驱动电路的电源进行充电；以及第2驱动电路，其被电容器所充电的电荷进行驱动，控制第2开关电路，在电源与电容器之间具有阻止电容器对电源进行放电的放电阻止二极管。另外，也可以是，在电容器中蓄积电荷的电路是自举电路。另外，也可以是，在电容器中蓄积电荷的电路是电荷泵电路。另外，也可以是，第1 二极管作为放电阻止二极管发挥功能。另外，也可以是，第2 二极管作为放电阻止二极管发挥功能。另外，也可以是，与第2自消弧型元件相比，第2 二极管配置为远离第1开关电路。另外，也可以是，多个半桥整流电路的第1开关电路和第2开关电路中的至少一个开关电路是具有逆向耐压特性的自消弧型元件。另外，也可以是，具有逆向耐压特性的自消弧型元件作为放电阻止二极管发挥功能。发明效果根据该电流型电力变换电路，各相的第1自消弧型元件的第1电流电极为相同电位，所以，能够减少所使用的驱动电源，成为廉价且简单的结构。另外，根据通过电源来蓄积电荷的电容器对第2开关电路进行控制，由此，能够进一步减少所使用的驱动电源，成为廉价且简单的结构。另外，在电容器中蓄积电荷的电路是自举电路，由此，能够减少所使用的驱动电源，成为廉价且简单的结构。另外，在电容器中蓄积电荷的电路是电荷泵电路，由此，能够减少所使用的驱动电源，成为廉价且简单的结构。另外，利用第1开关电路的第1 二极管或第2 二极管代替放电阻止二极管，能够进一步简化电路结构。另外，与第2自消弧型元件相比，第2 二极管配置为远离第1开关电路，由此，在电容器的充电时，能够排除第2 二极管的电压降低，更高地确保了电容器的充电电压，提高第 2开关电路的动作的可靠性。另外，第1开关电路和第2开关电路中的至少一个开关电路是具有逆向耐压特性的自消弧型元件，由此，构成开关电路的元件数量减少，能够简化电路结构。并且，在开关电路中产生的损失也减小，所以，能够减小散热用的散热器，能够进一步节省空间。另外，利用具有逆向耐压特性的自消弧型元件代替放电阻止二极管，能够进一步简化电路结构。本发明的目的、特征、局面以及优点通过以下的详细说明和附图而更加明确。
图1是本发明的实施方式1的电流型电力变换电路的电路图。图2是现有的电流型电力变换电路的电路图。图3是本发明的实施方式1的电流型电力变换电路的电路图。图4是本发明的实施方式2的电流型电力变换电路的电路图。图5是本发明的实施方式2的变形例的电流型电力变换电路的电路图。
图6是本发明的实施方式3的电流型电力变换电路的电路图。图7是本发明的实施方式4的电流型电力变换电路的电路图。图8是本发明的实施方式5的电流型电力变换电路的电路图。图9是本发明的实施方式5的变形例的电流型电力变换电路的电路图。
具体实施例方式(实施方式1)图1示出本实施方式的电流型电力变换电路的电路图的一部分。并且，图2示出现有的电流型电力变换电路的电路图。首先，图2所示的电路是3相电流型整流电路。在图2中，图示了 3相电流型整流电路101、三相交流电源120、LC滤波电路130。图2所示的3相电流型整流电路具有3个彼此并联连接的半桥整流电路。具体而言，与r相对应的半桥整流电路具有IGBT 103r、105i 和二极管104r、106r。并且，与s相对应的半桥整流电路具有IGBT103s、10 和二极管104s、 106s。并且，与t相对应的半桥整流电路具有IGBT 103t、105t和二极管104t、106t。IGBT 103r、103s、103t、105r、105s、105t 是开关元件，是自消弧型元件。二极管 104r、104s、104t 是反向阻断用的二极管。二极管104r、104sU04t以如下的极性与IGBT 103r、103s、103t串联连接即，在IGBT 103r、103s、103t中分别流过正向电流的情况下，在二极管104r、104s、 104t中流过正向电流。具体而言，二极管104r、104s、104t的阳极与IGBT 103r、103s、103t 的发射极彼此连接。并且，二极管106r、106s、106t是反向阻断用的二极管。二极管106r、 106s、106t分别以如下的极性与IGBT 105r、105s、105t串联连接即在IGBT 105r、105s、 105t中流过正向电流的情况下，在二极管106r、106s、106t中流过正向电流。具体而言，二极管 106r、106s、106t 的阴极与 IGBT 105r、105s、105t 的集电极彼此连接。IGBT103r、103s、 103t的集电极与IGBT 105r、105s、105t的发射极经由连接点107r、107s、107t彼此连接。 反向阻断用二极管阻止在自消弧型元件中流过逆向电流，并且，防止对自消弧型元件施加逆向电压而破坏元件。并且，针对连接点107r，经由LC滤波电路130的线圈Lll输入来自三相交流电源 120的r相电压Vr。同样，针对连接点107s，经由LC滤波电路130的线圈L12输入来自三相交流电源120的s相电压Vs。针对连接点107t，经由LC滤波电路130的线圈L13输入来自三相交流电源120的t相电压Vt。另外，LC滤波电路130利用线圈Lll、L12、L13和电容器Cll、C12、C13构成为低通滤波器。如上所述，在图2所示的3相电流型整流电路中，IGBT 103r、103s、103t的发射极分别经由二极管104r、104s、104t彼此连接。因此，无法将IGBT 103r、103s、103t的发射极作为控制电路的GND端子而共同化。并且，在图2所示的3相电流型整流电路中，对各IGBT 103r、103s、103t的集电极施加不同的相电压，所以，集电极电位分别不同。因此，在对图2 所示的3相电流型整流电路的IGBT 103r、103s、103t、105r、105s、105t进行驱动的情况下， 针对各个IGBT 103r、103s、103t、105r、105s、105t分别需要独立的驱动电源。在图2所示的3相电流型整流电路中，需要独立的6个驱动电源。另一方面，图1示出本实施方式的电流型电力变换电路，该电流型电力变换电路也是3相电流型整流电路，这点与图2类似。图1所示的电路是3相电流型整流电路。图1所示的3相电流型整流电路具有3个彼此并联连接的半桥整流电路。具体而言，与r相对应的半桥整流电路2r具有IGBT 3r、5r和二极管4r、6r。并且，与s相对应的半桥整流电路 2s具有IGBT 3s,5s和二极管如、6s。并且，与t相对应的半桥整流电路2t具有IGBT 3t、 5t和二极管4t、6t。IGBT 3r、3s、3t、5r、5s、5t是开关元件，是自消弧型元件。二极管4r、 4s、4t是反向阻断用的二极管。二极管4r、4s、4t分别以如下的极性与IGBT 3r、3s、3t串联连接，构成上臂的开关电路即在IGBT 3r.3s.3t中流过正向电流的情况下，在二极管4r、 4s、4t中流过正向电流。具体而言，二极管4r、4s、4t的阴极与IGBT 3r、3s、3t的集电极彼此连接。并且，二极管6r、6s、6t是反向阻断用的二极管。二极管6r、6s、6t分别以如下极性与IGBT 5r、5s、5t串联连接，构成下臂的开关电路在IGBT 5r、5s、5t中流过正向电流的情况下，在二极管6r、6s、6t中流过正向电流。具体而言，二极管6r、6s、6t的阳极与IGBT 5r.5s.5t的发射极彼此连接。二极管4r、4s、4t的阳极与二极管6r、6s、6t的阴极经由连接点7r、7s、7t彼此连接。并且，在连接点7r、7s、7t，经由LC滤波电路30连接有三相交流电源8。LC滤波电路30利用线圈Li、L2、L3和电容器Cl、C2、C3构成为低通滤波器。在图1所示的3相电流型整流电路中，将如上所述构成的IGBT 3r、5r和二极管 4r、6r的串联连接理解为1相的半桥整流电路2r。同样，将IGBT 3s,5s和二极管如、6s的串联连接理解为1相的半桥整流电路k，将IGBT 3t、5t和二极管4t、6t的串联连接理解为半桥整流电路2t。在图1所示的3相电流型整流电路中，将这3个半桥整流电路2r、2s、2t 并联连接。并且，在任一半桥整流电路2r、2s、2t中，IGBT 3r、3s、3t、二极管4r、4s、4t、IGBT 5r、5s、5t以及二极管6r、6s、6t的正向均为同一方向。并且，在图1所示的3相电流型整流电路中，各相的IGBT 3r.3s.3t的发射极分别与连接线9连接而短路，由此，IGBT 3r.3s.3t 的发射极为相同电位。即，在本实施方式的多相的电流型整流电路中，使单侧臂的各相的自消弧型元件(3r、3s、3t)的发射极端子彼此短路连接，由此，这些发射极端子作为相同电位发挥功能。如图1所示的3相电流型整流电路那样，各相的IGBT 3r.3s.3t的发射极分别与连接线9连接，而使这些发射极作为相同电位发挥功能，由此，能够使对各相的IGBT 3r、 3s、3t进行驱动的驱动电路的驱动电源的基准电位为彼此相同的电位。因此，能够共用对各相的IGBT 3r、3s、3t进行驱动的驱动电路的驱动电源。具体而言，如图3所示，采用如下的电路结构，针对对各相的IGBT 3r、3s进行驱动的驱动电路10r、10s，并联连接一个驱动电源11。另外，在图3所示的电路图中，仅记载了单侧臂(上臂)的2个相(r、s)，但是，半桥整流电路2t的上臂也同样设置驱动电路，针对该驱动电路也能够共用驱动电源11。如上所述，在本实施方式的3相电流型整流电路中，通过采用图3这样的电路结构，由此，能够利用一个驱动电源11对驱动上臂侧的IGBT的各个驱动电路进行驱动。因此，在本实施方式的3相电流型整流电路中，加上与对下臂的3个IGBT 5r.5s.5t进行驱动的驱动电路的各个驱动电源(3个)，能够使驱动电源的个数成为合计4个的驱动电源。并且，在本实施方式的3相电流型整流电路中，通过减少驱动电源，从而能够减少布线数量， 所以，能够成为价廉且简单的电路结构。并且，在本实施方式的3相电流型整流电路中，由于减少了驱动电源，还能够节省相应的空间。另外，在本实施方式中，对使用IGBT作为自消弧型元件的例子进行了说明，但是本发明不限于此，也可以是具有相同功能的其他元件。另外，在本实施方式中，作为3相电流型整流电路进行了说明，但是，本发明不限于3相。(实施方式2)图4示出本实施方式的电流型电力变换电路的电路图。图4所示的电流型电力变换电路是3相电流型整流电路，但是，在图4中，在上臂仅记载了 2个相(r、s)的IGBT 3r、 3s，在下臂仅记载了 1个相(r)的IGBT 5r。在图4所示的电流型整流电路中，使各相的 IGBT 3r、3s的发射极分别与连接线9连接，而使IGBT 3r、3s的发射极作为相同电位发挥功能，共用对各相的IGBT 3r、3s进行驱动的驱动电路10r、10s的驱动电源11。如上所述，针对对IGBT 3t进行驱动的驱动电路也能够共用驱动电源11。在图4所示的电流型整流电路的下臂中，使用自举电路，由此，利用对驱动电路 IOrUOs进行驱动的驱动电源11，对IGBT 5s的驱动电路13进行驱动。具体而言，图4所示的自举电路具有与驱动电源11的正极串联连接的二极管12、与对IGBT 5r进行驱动的驱动电路13连接的电容器14。而且，在图4所示的自举电路中，二极管12的阴极与电容器 14的一个端子连接，电容器14的另一个端子与二极管6r的阳极连接。而且，在图4所示的自举电路中，上臂的IGBT 3r导通，由此，通过驱动电源11对电容器14进行充电。另外，二极管12是用于阻止电容器14对电源11进行放电的放电阻止二极管，能够理解为维持电源 11的电位与被充电的电容器14的电位(其依赖于r相电压Vr而变化)之间的电位差，发挥阻止向电源11逆流的功能。并且，二极管12只要是具有驱动电源11的电位以上的耐压特性的元件即可，也可以是其他元件。在本实施方式的电流型整流电路中，在以IGBT 5r的发射极电位为基准电位的驱动电源中利用被充电的电容器14，对驱动电路13进行驱动。另外，在本实施方式中，假设使用以上臂的IGBT 3r.3s.3t的发射极电位为基准的门信号，所以，对驱动电路13连接有电平位移电路15，使门信号的电位适当位移而输入到驱动电路13。如上所述，在本实施方式的电流型整流电路中，利用自举电路来构成对下臂的 IGBT 5r的驱动电路13进行驱动的电源，电源与实际设置的驱动电源11共用。另外，在图 4所示的电流型整流电路中，公开了针对1个相(r)的IGBT 5r共用驱动电源的电路结构， 但是，同样，针对其他相(s、t)的IGBT k、5t，通过利用自举电路，也能够实现驱动电源的共用。即，能够使对3相电流型整流电路进行驱动的驱动电源为一个。并且，在对本实施方式的电流型整流电路进行驱动的情况下，在下臂的IGBT5r、k、5t开始进行开关动作之前， 需要确保驱动电源电压，所以，使上臂的IGBT 3r.3s.3t导通，对与下臂的驱动电路连接的电容器14进行充电。另外，本实施方式所示的电平位移电路能够置换为使用光电耦合器等的绝缘电路。并且，在门信号的基准电位与上臂的IGBT 3r、3s、3t的发射极电位不同的情况下，在上臂中也需要电平位移电路或绝缘电路。(变形例)在图4所示的电流型整流电路中，对利用自举电路的结构进行了说明，但是，只要是还具有通过驱动电源11进行充电的电容器14、以及阻止电容器14对电源11进行放电的二极管12，并通过该电容器14所充电的电荷对下臂的驱动电路进行驱动的结构，则也可以采用其他的电路结构。具体而言，在本变形例的电流型整流电路中，对代替自举电路而使用电荷泵电路的电路结构进行说明。图5示出本变形例的电流型电力变换电路的电路图。图5所示的电流型电力变换电路是3相电流型整流电路，但是，在图5中仅示出，在上臂具有2个相(r、 s)的IGBT 3r、3s，在下臂具有1个相(r)的IGBT 5r。另外，除了电荷泵电路以外，图5所示的电流型电力变换电路与图4所示的电流型电力变换电路相同，所以，对相同的结构要素标注相同标号并省略详细说明。具体而言，图5所示的电荷泵电路具有与驱动电源11的正极串联连接的二极管 12、16、以及与对IGBT 5进行驱动的驱动电路13连接的电容器14。并且，图5所示的电荷泵电路具有与驱动电源11的负极和电容器14的一个端子串联连接的开关元件(例如MOS FET) 17、18、对开关元件进行控制的振荡电路19、以及在二极管12、16之间和开关元件17、 18之间连接的电容器20。而且，在图5所示的电荷泵电路中，电容器14的一个端子与二极管6r的阳极和开关元件18连接，电容器14的另一个端子与二极管12的阴极连接。并且，振荡电路19使开关元件17、18进行互斥动作。因此，在图5所示的电荷泵电路中，当开关元件17接通、开关元件18断开时，电容器20被驱动电源11充电。接着，在开关元件17断开、开关元件18接通时，在电容器20中蓄积的电荷转移到电容器14。 在本变形例的3相电流型整流电路中，在以IGBT 5r的发射极电位为基准电位的驱动电源中利用被充电的电容器14，对驱动电路13进行驱动。另外，在驱动电路13中连接有电平位移电路15，使门信号的电位适当位移而输入到驱动电路13。如上所述，在本变形例的3相电流型整流电路中，利用电荷泵电路来构成对下臂的IGBT 5r的驱动电路13进行驱动的电源，电源与实际设置的驱动电源11共用。另外，在图5所示的3相电流型整流电路中，虽然公开了针对1个相(r)的IGBT 5r使驱动电源共用的电路结构，但是，同样地，针对其他的相(s、t)的IGBT k、5t，通过利用电荷泵电路，也能够实现驱动电源的共用。即，能够使对3相电流型整流电路进行驱动的驱动电源为一个。(实施方式3)图6示出本实施方式的电流型电力变换电路的电路图。图6所示的电流型电力变换电路是3相电流型整流电路。图5所示的3相电流型整流电路的结构与图4所示的3相电流型整流电路的结构大致相同，但是，不同之处在于，不具有二极管12。二极管12是用于阻止电容器14对电源11进行放电的放电阻止二极管。在本实施方式的3相电流型整流电路中，利用与IGBT 3r串联连接的二极管4r代替该二极管12的功能。但是，二极管4r需要具有二极管12所要求的耐压特性。在电压型的逆变器或整流电路、电流型的逆变器中，通常将直流母线(或高频链路(link)等)的低电位侧作为基准电位来设置驱动电源。因此， 有时由自举电路充电的电容器的电位会高于驱动电源，要求二极管12具有直流母线(或高频链路等)的电位以上的耐压。在本实施例中，将直流母线(或高频链路等)的高电位侧作为基准电位来设置驱动电源，并且，使电流型电力变换电路的二极管4r具有耐压，所以， 能够利用二极管4r代替二极管12。另外，关于与图4所示的3相电流型整流电路相同的结构，对相同的结构要素标注相同标号，省略图6所示的3相电流型整流电路的详细说明。如上所述，在本实施方式的3相电流型整流电路中，利用二极管4r代替二极管12， 由此，能够削减放电阻止二极管，能够实现电路的简化。另外，在图6所示的3相电流型整流电路中，对1个相(r)的电容器14的放电阻止进行了说明，但是，同样，关于其他相(S、 t)，也能够使二极管4s、4t作为放电阻止二极管发挥功能。并且，在对本实施方式的3相电流型整流电路进行驱动的情况下，在下臂的IGBT 5r.5s.5t开始进行开关动作之前，需要确保驱动电源电压，所以，预先使上臂的IGBT 3r、3s、3t导通。并且，图6所示的3相电流型整流电路是使用自举电路的电路结构，但是，同样，在使用电荷泵电路的3相电流型整流电路中也能够应用本实施方式的结构。但是，在使用电荷泵电路的3相电流型整流电路(相当于图5)中，利用与IGBT 5r串联连接的二极管6r 代替该二极管12的功能。(实施方式4)图7示出本实施方式的电流型电力变换电路的电路图。图7所示的电流型电力变换电路是3相电流型整流电路。图7所示的3相电流型整流电路的结构与图4所示的3相电流型整流电路的结构大致相同，但是，不同之处在于二极管6r的连接位置。在图4中，二极管6r连接在IGBT 5r的发射极侧，但是，在本实施方式中，二极管6r连接在IGBT 5r的集电极侧。即，在图7中，与IGBT 5r相比，二极管6r配置为远离上臂的开关电路(IGBT 4r、 二极管5r)。另外，关于与图4所示的3相电流型整流电路相同的结构，对相同的结构要素标注相同标号，省略图7所示的3相电流型整流电路的详细说明。 如上所述，在本实施方式的3相电流型整流电路中，反向阻断用的二极管6r远离上臂的开关电路而连接在IGBT 5r的集电极侧，由此，在电容器14的充电时，能够排除二极管6r的电压降低。因此，在本实施方式的3相电流型整流电路中，能够更高地确保用于对 IGBT 5r的驱动电路13进行驱动的驱动电源电压(电容器14的充电电压)，动作的可靠性提高。另外，在图7所示的3相电流型整流电路中，对1个相(r)的电容器14的电压降低的排除进行了说明，但是，同样，关于其他相(s、t)，通过使二极管6s、6t配置为远离上臂的开关电路，由此，能够排除电容器的电压降低。另外，驱动电源11的电位高于直流母线(或高频链路)的高电位侧，所以，电容器14的电位变高，有时下臂的IGBT 5r的发射极电位与直流母线的低电位侧之间的电位差变大。但是，该情况下，也能够使二极管6r具有耐压特性，所以，下臂的IGBT 5r不会由于逆向的耐压不足而破坏。并且，图7所示的3相电流型整流电路是使用自举电路的电路结构，但是，同样，在使用电荷泵电路的电流型整流电路中也能够应用本实施方式的结构。并且，在图7所示的 3相电流型整流电路中，利用设置二极管12的结构进行了说明，但是本发明不限于此，与图 6所示的3相电流型整流电路同样，也可以利用二极管4r代替二极管12。(实施方式5)图8示出本实施方式的电流型电力变换电路的电路图。图8所示的电流型电力变换电路是3相电流型整流电路。在实施方式1 4的电流型电力变换电路中，通过自消弧型元件即 IGBT 3r、3s、3t、5r、5s. 5t 和二极管 4r、4s、4t、6r、6s、6t 构成半桥整流电路 2r、2s、 2t的开关电路。但是，在图8所示的电流型电力变换电路中，代替IGBT 3r、3s、5r和二极管 4r、4s6r，利用具有逆向耐压的自消弧型元件22r、22s、23r构成半桥整流电路2r、k的开关电路。另外，作为具有逆向耐压的自消弧型元件22r、22s、23r，例如列举RB-IGBT (Reverse Blocking Insulated Gate Bipolar Transistor)。并且，除了自消弧型元件 22r、22s、23r
9以外，图8所示的电流型电力变换电路与图4所示的电流型电力变换电路相同，所以，对相同的结构要素标注相同结构标号并省略详细说明。并且，虽然图8所示的电流型电力变换电路是3相电流型整流电路，但是，与图4同样，在图8中，在上臂仅记载了 2个相(r、s)的自消弧型元件22r、22s，在下臂仅记载了 1个相(r)的自消弧型元件23r。在图8所示的电流型电力变换电路中，与图4所示的电流型电力变换电路减的开关电路(IGBT 3r、3s、3t、5r、5s、5t和二极管4r、4s、4t、6r、6s、6t)相比，构成开关电路的元件数量减少。因此，在图8所示的电流型电力变换电路中，能够进一步简化电路结构，并且成为价廉的结构。并且，在图8所示的电流型电力变换电路中，在开关电路中产生的损耗也小，所以，能够减小散热用的散热器，能够进一步节省空间。(变形例)图9示出本实施方式的变形例1的电流型电力变换电路的电路图。图9所示的电流型电力变换电路是3相电流型整流电路。图9所示的电流型电力变换电路，是将实施方式3的结构应用于图8所示的电流型电力变换电路中而得到的。即，在图9所示的电流型电力变换电路中，使具有逆向耐压特性的自消弧型元件22r、22s、23r具有作为放电阻止二极管的功能，由此，成为去除二极管12的电路结构。另外，除了去除了二极管12以外，图 9所示的电流型电力变换电路与图8所示的电流型电力变换电路相同，所以，对相同的结构要素标注相同结构标号并省略详细说明。并且，虽然图9所示的电流型电力变换电路是3 相电流型整流电路，但是，与图4同样，在图9中，在上臂仅记载了 2个相(r、s)的自消弧型元件22r、22s，在下臂仅记载了 1个相(r)的自消弧型元件23r。另外，在图8和图9中，作为具有逆向耐压特性的自消弧型元件22r、22s、23r，使用图示的记号表示RB-IGBT。如上所述，在本变形例的电流型电力变换电路中，与实施方式3同样，构成开关电路的元件数量减少，开关电路的电压降低减小，所以，能够更高地确保电容器14的充电电压。因此，本变形例的电流型电力变换电路能够进一步提高下臂的开关电路的动作的可靠性。(实施方式6)如果使用实施方式1 5及其变形例的电流型电力变换电路，则能够利用简单的电路构成包含驱动电路的电流型电力变换电路。因此，能够以节省空间的方式构成该电流型电力变换电路。因此，在本实施方式中，将实施方式1 5及其变形例的电流型电力变换电路收纳在一个模块内，能够实现电流型电力变换电路模块。虽然详细说明了本发明，但是，上述说明在全部局面中仅是例示，本发明并不限于此。未被例示的无数的变形例应该被理解为能够在不脱离本发明的范围的情况下能够想到的方案。标号说明3、5、103、105 =IGBT ；4、6、12、16、104、106 二极管；7 连接点；8,120 三相交流电源；9 连接线；10、13 驱动电路；14、20 电容器；15 电平位移电路；17、18 开关元件；19 振荡电路；22、23 :自消弧型元件；30、130 :LC滤波电路；101 :3相电流型整流电路。
权利要求
1.一种电流型电力变换电路，该电流型电力变换电路并联连接地具有多个半桥整流电路(2r、2s、2t)，该半桥整流电路包含第1开关电路和第2开关电路的串联连接，该第1开关电路具有彼此串联连接的第1自消弧型元件(3r、3s、3t)和第1 二极管(4r、4s、4t)，该第2 开关电路具有彼此串联连接的第2自消弧型元件(5r、k、5t)和第2 二极管(6r、6s、6t)，其中，在任一所述半桥整流电路中，所述第1自消弧型元件、所述第1 二极管、所述第2自消弧型元件以及所述第2 二极管的正向均为同一方向，任一所述第1自消弧型元件还具有第1电流电极、第2电流电极以及控制电极，根据以所述第1电流电极为基准对所述控制电极提供的控制信号进行起弧/消弧，在任一所述半桥整流电路中，所述第1自消弧型元件的所述第2电流电极均与所述第 1 二极管连接，一个所述半桥整流电路Or)的所述第1自消弧型元件(3r)的第1电流电极与另一个所述半桥整流电路Os)的所述第1自消弧型元件(3s)的第1电流电极短路连接。
2.根据权利要求1所述的电流型电力变换电路，其中， 该电流型电力变换电路还具有第1驱动电路(10r、10S)，其对所述第1自消弧型元件(3r、3s)提供所述信号； 电容器(14)，其由驱动所述第1驱动电路的电源(11)进行充电；以及第2驱动电路(13)，其被所述电容器(14)所充电的电荷进行驱动，控制所述第2开关电路，在所述电源与所述电容器(14)之间具有阻止所述电容器(14)对所述电源进行放电的放电阻止二极管(4r、6r、12、16)。
3.根据权利要求2所述的电流型电力变换电路，其中， 在所述电容器(14)中蓄积电荷的电路是自举电路。
4.根据权利要求2所述的电流型电力变换电路，其中， 在所述电容器(14)中蓄积电荷的电路是电荷泵电路。
5.根据权利要求3所述的电流型电力变换电路，其中， 所述第1 二极管Gr)作为所述放电阻止二极管发挥功能。
6.根据权利要求3所述的电流型电力变换电路，其中， 所述第2 二极管(6r)作为所述放电阻止二极管发挥功能。
7.根据权利要求4所述的电流型电力变换电路，其中， 所述第2 二极管(6r)作为所述放电阻止二极管发挥功能。
8.根据权利要求5所述的电流型电力变换电路，其中，与所述第2自消弧型元件(5r)相比，所述第2 二极管(6r)配置为远离所述第1开关电路。
9.根据权利要求1 8中的任一项所述的电流型电力变换电路，其中，多个所述半桥整流电路Or、k、2t)的所述第1开关电路和所述第2开关电路中的至少一个开关电路是具有逆向耐压特性的自消弧型元件Olr、21、s、21t)。
10.根据权利要求9所述的电流型电力变换电路，其中，具有逆向耐压特性的所述自消弧型元件Olr、21、s、21t)作为所述放电阻止二极管发挥功能。
全文摘要
本发明的电流型电力变换电路是减少所使用的驱动电源、价廉且结构简单的电流型电力变换电路。本发明的电流型电力变换电路的一例为，并联连接地具有多个半桥整流电路(2r、2s、2t)，该半桥整流电路包含第1开关电路和第2开关电路的串联连接，该第1开关电路具有彼此串联连接的第1自消弧型元件(3r、3s、3t)和第1二极管(4r、4s、4t)，该第2开关电路具有彼此串联连接的第2自消弧型元件(5r、5s、5t)和第2二极管(6r、6s、6t)。一个半桥整流电路(3r、3s、3t)的第1自消弧型元件(3r、3s、3t)的第1电流电极与另一个半桥整流电路(3r、3s、3t)的第1自消弧型元件(3r、3s、3t)的第1电流电极短路连接。
文档编号H02M7/5387GK102246406SQ20098014968
公开日2011年11月16日 申请日期2009年12月3日 优先权日2008年12月23日
发明者佐藤俊彰 申请人:大金工业株式会社