交流直流转换装置、模块、电力转换装置以及空调装置的制作方法

本发明涉及将交流电压转换为直流电压的交流直流转换装置、模块、电力转换装置以及空调装置。

专利文献1公开的交流直流转换装置作为将单相交流电压转换为直流电压的电路，具备：经由电抗器与交流电源连接的第一整流器以及第二整流器、串联地连接在第一整流器的输出端子间的两个电容器、以及串联地连接在第二整流器的输出端子间的两个开关。两个电容器间的连接点与两个开关间的连接点连接。第一整流器以及第二整流器是各自独立的模块，专利文献1公开的交流直流转换装置具备与上述模块分别串联地连接的两个开关。专利文献1公开的交流直流转换装置将串联地连接的两个电容器视为假想交流电源，控制高次谐波电流并且以将相位差设为零的方式控制两个开关。由此从交流电源供给到交流直流转换装置的交流电流成为抑制了高次谐波的正弦波状的输入电流，功率因数得以提高。

专利文献1：日本特开2011-250694号公报

然而专利文献1公开的交流直流转换装置作为模块分别独立地具备两个整流器以及两个开关，因此存在在交流直流转换装置中用于配置上述部件的空间变大的课题。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述课题所做出的，目的在于得到一种能够减小电路部件的安装空间的交流直流转换装置。

为了解决上述课题，实现本发明的目的，本发明的交流直流转换装置具备：第一整流器以及第二整流器，它们经由电抗器与交流电源连接；开关臂，其由串联地连接于所述第一整流器的输出侧的两个开关构成；以及两个电容器，它们串联地连接于所述第二整流器的输出侧，所述两个电容器彼此的连接点与所述两个开关彼此的连接点连接。

本发明的交流直流转换装置实现能够减小电路部件的安装空间的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的交流直流转换装置的结构例的图。

图2是表示桥式的逆变器所使用的基准电路模块的内部电路结构的图。

图3是表示本发明的实施方式1的交流直流转换装置的变形例的图。

图4是表示本发明的实施方式2的交流直流转换装置的结构例的图。

图5是表示将逆变器与本发明的实施方式2的交流直流转换装置连接所构成的电力转换装置的结构图。

图6是表示本发明的实施方式2的交流直流转换装置的变形例的图。

图7是表示本发明的实施方式2的交流直流转换装置具备的模块的第一变形例的图。

图8是表示本发明的实施方式2的交流直流转换装置的变形例的图。

图9是表示本发明的实施方式2的交流直流转换装置具备的模块的第二变形例的图。

图10是表示本发明的实施方式5的空调装置的结构图。

具体实施方式

以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式的交流直流转换装置、模块、电力转换装置以及空调装置。另外，本发明并不被该实施方式限定。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的交流直流转换装置的结构例的图。实施方式1的交流直流转换装置100-1具备：一端与交流电源1的一端连接的电抗器2、经由电抗器2与交流电源1连接并将从交流电源1供给的交流电转换为直流电的第一整流器3、经由电抗器2与交流电源1连接并将从交流电源1供给的交流电转换为直流电的第二整流器4。在图1中交流电源1是输出单相交流电压的电源。

而且交流直流转换装置100-1具备：由在第一整流器3具备的输出端子3a与输出端子3b之间串联地连接的开关55以及开关56构成的串联电路亦即开关臂5、以及由在第二整流器4具备的输出端子4a与输出端子4b之间串联地连接的电容器11以及电容器12构成的电容器对。

作为开关55能够例示igbt(insulatedgatebipolartransistor：绝缘栅双极晶体管)、作为场效应晶体管的一个例子的mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、igct(insulatedgatecontrolledthyristor：绝缘栅控晶闸管)、或者fet(fieldeffecttransistor：场效应晶体管)这样的半导体开关。开关56也同样。在实施方式1中，开关55以及开关56双方由n沟道mosfet构成。用于驱动开关55以及开关56的未图示的驱动电路与构成开关55以及开关56双方的mosfet的栅极连接。

将第二整流器4以及开关臂5一体化的模块6具备：输出端子p1、输出端子n1以及输出端子c1、输入端子p2、输入端子n2、输入端子ac1以及输入端子ac2。

在模块6的输入端子p2连接有作为开关55的mosfet的漏极、和第一整流器3的输出端子3a。在模块6的输入端子n2连接有作为开关56的mosfet的源极、和第一整流器3的输出端子3b。构成开关臂5的开关55以及开关56彼此的连接点5a连接于模块6的输出端子c1。

第一整流器3具备：输出端子3a以及输出端子3b、输入端子3c以及输入端子3d、中继端子3e以及中继端子3f、二极管31、二极管32、二极管33以及二极管34。第一整流器3的中继端子3e与模块6的输入端子ac1连接。第一整流器3的中继端子3f与模块6的输入端子ac2连接。

二极管31的阳极与二极管32的阴极的连接点3g连接于输入端子3c以及中继端子3e。输入端子3c连接于电抗器2的另一端和连接点3g。二极管33的阳极与二极管34的阴极的连接点3h连接于输入端子3d以及中继端子3f。输入端子3d与交流电源1的另一端和连接点3h连接。

二极管31以及二极管33各自的阴极与输出端子3a连接，二极管32以及二极管34各自的阳极与输出端子3b连接。

第二整流器4具备：输出端子4a以及输出端子4b、输入端子4c以及输入端子4d、二极管41、二极管42、二极管43以及二极管44。以下有时将二极管41、二极管42、二极管43以及二极管44仅称为二极管41、42、43、44。

二极管41的阳极与二极管42的阴极的连接点4g连接于输入端子4c。输入端子4c与模块6的输入端子ac1连接。二极管43的阳极与二极管44的阴极的连接点4h连接于输入端子4d。输入端子4d与模块6的输入端子ac2连接。

二极管41以及二极管43各自的阴极与输出端子4a连接，二极管42以及二极管44各自的阳极与输出端子4b连接。第二整流器4的输出端子4a与模块6的输出端子p1连接，第二整流器4的输出端子4b与模块6的输出端子n1连接。

电容器11的一端与模块6的输出端子p1连接。电容器11的另一端与电容器12的一端的连接点13连接于模块6的输出端子c1。电容器12的另一端与模块6的输出端子n1连接。

这样在交流直流转换装置100-1中，第一整流器3以及第二整流器4经由电抗器2而与交流电源1连接，开关55以及开关56彼此的连接点5a、与电容器11以及电容器12彼此的连接点13经由模块6的输出端子c1而连接。

第一整流器3是与模块6不同的单个模块，作为全波整流器而动作。而且模块6是将第二整流器4以及开关臂5一体化后的单个模块。在第二整流器4中由二极管41、42、43、44构成两个整流臂，第二整流器4作为全波整流器而动作。

模块6与开关臂5匹配而具有三个臂。即模块6具备：由二极管41以及二极管42构成的第一二极管臂4-1、由二极管43以及二极管44构成的第二二极管臂4-2、以及由开关55以及开关56构成的第三开关臂亦即开关臂5。而且模块6具备七个外部连接端子亦即输入端子p2、输入端子ac1、输入端子ac2、输入端子n2、输出端子p1、输出端子n1以及输出端子c1。

在交流直流转换装置100-1中，与上述专利文献1所代表的现有的交流直流转换装置同样，控制开关55以及开关56的导通截止动作。由此，从交流电源1向交流直流转换装置100-1供给的交流电流成为抑制了高次谐波的正弦波状的电流，从而减小与从交流电源1向交流直流转换装置100-1施加的交流电压的相位差，功率因数得以提高。

另外，在交流直流转换装置100-1中，开关55以及开关56的一方被导通，并且开关55以及开关56的另一方被截止，由此电容器11以及电容器12彼此的连接点13与交流电源1的一端或者另一端连接，进行所谓的倍电压整流。由此，施加于由电容器11以及电容器12构成的串联电路的两端间的电压的振幅、即交流直流转换装置100-1的输出电压的振幅，比施加于模块6的输入端子p2以及输入端子n2的电压的振幅、或者施加于输入端子ac1以及输入端子ac2的电压的振幅大。以下，有时将施加于模块6的输入端子p2以及输入端子n2的电压，或者施加于输入端子ac1以及输入端子ac2的电压称为输入电压。

而且在交流直流转换装置100-1中，由两个模块构成第一整流器3以及第二整流器4。因此交流直流转换装置100-1与将第一整流器3、第二整流器4以及开关臂5分别独立地模块化并安装于交流直流转换装置100-1的内部的情况相比，能够减小用于将第一整流器3、第二整流器4以及开关臂5分别配置于交流直流转换装置100-1内部的安装空间。因此能够使交流直流转换装置100-1小型化，并且能够减少构成交流直流转换装置100-1的外轮廓的壳体以及安装模块6的基板这样的部件的材料。

另外，在开关55导通时，电流向开关55流动，电流不在二极管41以及二极管43中流动。同样，在开关56导通时，电流不在二极管42以及二极管44中流动。这样在模块6中在构成模块6的开关以及二极管中，电流同时流动的元件是两个，因此能够抑制模块6发热，能够使用于对由模块6产生的热进行散热的未图示的散热片以及风扇这样的散热用部件减小。

图2是表示桥式的逆变器所使用的基准电路模块的内部电路结构的图。图2所示的基准电路模块60是用于构成现有的一般的三相逆变器电路的模块。基准电路模块60具备五个外部连接端子亦即输入端子p、输入端子n、输出端子u、输出端子v以及输出端子w。另外基准电路模块60具备：开关51、开关52、开关53、开关54、开关55以及开关56。另外基准电路模块60具备并联地连接于开关51、开关52、开关53、开关54、开关55以及开关56各自的二极管41、二极管42、二极管43、二极管44、二极管45以及二极管46。

基准电路模块60与图1所示的模块6的不同点如下。

(1)模块6不具备构成基准电路模块60的二极管45、二极管46、开关51、开关52、开关53以及开关54。

(2)模块6代替构成基准电路模块60的五个外部连接端子亦即输入端子p、输入端子n、输出端子u、输出端子v以及输出端子w，而具备七个外部连接端子亦即输入端子p2、输入端子ac1、输入端子ac2、输入端子n2、输出端子p1、输出端子n1以及输出端子c1。另外模块6的输入端子ac1相当于基准电路模块60的输出端子u。模块6的输入端子ac2相当于基准电路模块60的输出端子v。模块6的输出端子c1相当于基准电路模块60的输出端子w。通过在基准电路模块60中增加图1所示的输入端子p2以及输入端子n2，从而能够实现模块6。

图3是表示本发明的实施方式1的交流直流转换装置的变形例的图。图1所示的交流直流转换装置100-1与图3所示的交流直流转换装置100-1a的不同点如下。

(1)交流直流转换装置100-1a代替图1所示的开关臂5以及模块6而具备开关臂5a以及模块6a。

(2)开关臂5a除了开关55以及开关56之外，还具备：向与开关55的导通方向相反的方向导通并与开关55并联地连接的二极管45、和向与开关56的导通方向相反的方向导通并与开关56并联地连接的二极管46。

二极管45的阳极与开关55的源极连接，二极管45的阴极与开关55的漏极连接。二极管46的阳极与开关56的源极连接，二极管46的阴极与开关56的漏极连接。

在开关55以及开关56是igbt的情况下，若将比施加于开关55以及开关56各自的集电极端子的逆电压高的逆电压向发射极端子施加，则在开关55以及开关56中无法阻止逆电流，存在流动大的电流，开关55以及开关56过热而发生故障的可能性。

交流直流转换装置100-1a具备二极管45以及二极管46，由此即使在施加有这样的逆电压的情况下，电流在二极管45以及二极管46中流动而不向开关55以及开关56施加逆电压，能够防止开关55以及开关56的故障。

另外，二极管45以及二极管46是设置于图2所示的基准电路模块60的部件，因此在交流直流转换装置100-1a中，不在图3所示的模块6a的内部或外部重新设置用于安装二极管45以及二极管46的空间，从而能够实现模块6a。

另外，在开关55以及开关56是mosfet的情况下，在其制造过程中生成向与开关55以及开关56各自的导通方向相反的方向导通的二极管。因此开关55以及二极管45成为与一个mosfet相同的结构。开关56以及二极管46也同样。因此在交流直流转换装置100-1a中，不增加二极管45以及二极管46就能够实现模块6a。

此外，在开关55以及开关56从导通被切换为截止时，在二极管45以及二极管46中流动较大的反向恢复电流，该反向恢复电流成为开关55以及开关56过热的原因。作为这样的对策，优选在图1所示的模块6以及图3所示的模块6a中使用由宽带隙半导体形成的开关55以及开关56。作为宽带隙半导体能够例示出碳化硅(sic：siliconcarbide碳化硅)、氮化镓或者金刚石这样的半导体材料。宽带隙半导体的反向恢复时间与硅半导体相比非常短，反向恢复电流也非常小。

在额定反向耐压600v以及额定正向电流6a的sic肖特基势垒二极管中反向恢复电荷为20nc，与通常的硅pn结二极管的反向恢复电荷150nc～1500nc相比显著地小。通过使用宽带隙半导体，由此即使是利用了图2所示的基准电路模块60的交流直流转换装置，也能够大幅度地抑制因开关55以及开关56的反向恢复电流引起的发热，能够减小散热部件。

另外，与使用了硅半导体的情况相比，通过使用宽带隙半导体，由开关55以及开关56产生的热向开关55以及开关56以外的部件传递的量减少。因此在交流直流转换装置100-1、100-1a中，即使在开关55以及开关56设置于交流直流转换装置100-1、100-1a的内部的情况下，也能够减少因由开关55以及开关56产生的热而使开关55以及开关56以外的部件发生故障的可能性。另外在交流直流转换装置100-1、100-1a中，即使在减小模块6以及模块6a的情况下，也能够减少因由开关55以及开关56产生的热而使开关55以及开关56以外的部件发生故障的可能性。

实施方式2.

图4是表示本发明的实施方式2的交流直流转换装置的结构例的图。实施方式1的交流直流转换装置100-1与实施方式2的交流直流转换装置100-2的不同点如下。

(1)交流直流转换装置100-2代替图1所示的模块6或图3所示的模块6a而具备模块6b。

(2)模块6b代替第二整流器4而具备第二整流器4a。

(3)第二整流器4a代替第二二极管臂4-2而具备第二二极管臂4-2a。

第二二极管臂4-2a除了二极管43以及二极管44以外，还具备开关53以及开关54。开关53的漏极与二极管41的阴极以及输出端子4a连接。开关54的源极连接于二极管42的阳极以及输出端子4b。开关53的源极连接于开关54的漏极的连接点4h以及输入端子4d。二极管43的阳极连接于开关53的源极，二极管43的阴极连接于开关53的漏极。二极管44的阳极连接于开关54的源极，二极管44的阴极连接于开关54的漏极。

接着，对交流直流转换装置100-2的动作进行说明。在交流直流转换装置100-2中，开关55以及开关56的一方被导通，并且开关55以及开关56的另一方被截止，由此与实施方式1同样能够进行倍电压整流。另外在交流直流转换装置100-2中，控制开关53以及开关54的导通截止动作。

通过开关53、开关54、开关55以及开关56的控制，在交流直流转换装置100-2中，能够利用蓄积在电抗器2的能量使直流电压升压，并且成为抑制了向交流直流转换装置100-2供给的交流电流的高次谐波的正弦波状的电流，从而与交流电压的相位差变小，功率因数得以提高。另外，在不进行基于开关53以及开关54的倍电压整流时，与进行了基于开关53以及开关54的倍电压整流的情况相比，从交流直流转换装置100-2输出的直流电压被控制为较低的值。

图5是将逆变器与本发明的实施方式2的交流直流转换装置连接而构成的电力转换装置的结构图。图5所示的电力转换装置300具备图4所示的交流直流转换装置100-2和负载200。负载200具备与交流直流转换装置100-2连接的逆变器20、和利用从逆变器20输出的交流电压驱动的电动机21。作为电动机21能够例示感应电动机或同步电动机。

逆变器20与图2所示的基准电路模块60同样地构成，将对由电容器11以及电容器12构成的串联电路的两端间施加的直流电压转换为交流电压并驱动电动机21。为了抑制电动机21的脉动，施加于电动机21的交流电压的波形为正弦波状。

电动机21若其转速上升，则施加交流电压的未图示的端子所产生的反电动势也上升，因此以根据电动机21的转速来调整交流电压的振幅的方式控制逆变器20。

在向由电容器11以及电容器12构成的串联电路的两端间施加的直流电压的振幅，比向电动机21施加的交流电压的振幅小时，逆变器20无法输出正弦波状的交流电压，而输出包含高次谐波成分的疑似的交流电压。其结果，在电动机21流动的电流中也重叠高次谐波成分，不仅成为电动机21脉动的原因，还增大电流的振幅，因此由逆变器20具备的开关以及二极管的导通电阻引起的发热量也增大。因此在逆变器20中需要能够耐发热量增大的电路部件，或者使散热部件大型化。

实施方式2的交流直流转换装置100-2利用开关55以及开关56的控制进行倍电压整流，由此能够使向由电容器11以及电容器12构成的串联电路的两端间施加的电压的振幅比输入电压的振幅大。由此与不进行基于开关53以及开关54的倍电压整流时相比，即使使电动机21的转速进一步上升，逆变器20也能够输出正弦波电压，能够抑制电动机21的脉动，并且能够抑制逆变器20发热。

另一方面，在上述的反电动势的电压比输入电压的振幅小的情况下，即使在进行了基于开关55以及开关56的控制的倍电压整流，或者进行了基于开关53以及开关54的控制的整流动作的情况下，逆变器20也能够输出正弦波电压。

在逆变器20具备的开关从导通被切换为截止时，因在逆变器20具备的二极管中流动的反向恢复电流引发的热，与向逆变器20具备的开关以及二极管施加的电压成比例。该电压与向由电容器11以及电容器12构成的串联电路的两端间施加的直流电压相等。另外，如上所述，在反电动势的电压比输入电压的振幅小的情况下，由开关53以及开关54的控制进行的整流动作不是倍电压整流，因此与进行倍电压整流情况相比，向由电容器11以及电容器12构成的串联电路的两端间施加的直流电压降低。因此，在电力转换装置300中，能够降低向逆变器20具备的开关以及二极管施加的电压，能够抑制由在逆变器20具备的二极管中流动的反向恢复电流引起的发热量。

另外，在交流直流转换装置100-2中，通过与交流电源1的电压周期同步地变化的频率，进行开关53以及开关54的导通截止控制。因此由开关53以及开关54产生的热较少。其结果也能够使由电力转换装置300整体产生的热减少。

另外，开关53以及开关54还是构成图2所示的基准电路模块60的部件，因此交流直流转换装置100-2与实施方式1同样，能够通过合计两个模块来构成第一整流器3以及第二整流器4a。因此，与将第一整流器3、第二整流器4a以及开关臂5分别单独地模块化并安装于交流直流转换装置100-2内部的情况相比，交流直流转换装置100-2能够使用于将第一整流器3、第二整流器4a以及开关臂5分别配置于交流直流转换装置100-2的内部的安装空间减小。

另外，在交流直流转换装置100-2中，能够抑制由开关53以及开关54产生的热，因此即使在开关53以及开关54设置于交流直流转换装置100-2内部的情况下，也能够减少因由开关53以及开关54产生的热而使开关53以及开关54以外的部件产生故障的可能性。

另外，在交流直流转换装置100-2中，即使在使具备开关53以及开关54的模块6b减小的情况下，也能够减少因由开关53以及开关54产生的热而使开关53以及开关54以外的部件产生故障的可能性。

图6是表示本发明的实施方式2的交流直流转换装置的变形例的图。图4所示的交流直流转换装置100-2与图6所示的交流直流转换装置100-2a的不同点如下。

(1)交流直流转换装置100-2a代替模块6b而具备模块6c。

(2)模块6c代替第二整流器4a而具备第二整流器4b。

(3)第二整流器4b代替第一二极管臂4-1而具备第一二极管臂4-1a。

(4)第一二极管臂4-1a除了二极管41以及二极管42以外，还具备开关51以及开关52。

开关51的漏极与二极管41的阴极以及输出端子4a连接。开关52的源极与二极管42的阳极以及输出端子4b连接。开关51的源极与开关52的漏极的连接点4g与输入端子4c连接。二极管41的阳极与开关51的源极连接，二极管41的阴极与开关51的漏极连接。二极管42的阳极与开关52的源极连接，二极管42的阴极与开关52的漏极连接。

如图6所示，即使在使用了具备开关51、开关52、开关53以及开关54的第二整流器4b的情况下，在图6所示的交流直流转换装置100-2a中，也实现与具备开关53以及开关54的图4所示的交流直流转换装置100-2同样的效果。

另外，在图6所示的交流直流转换装置100-2a中，除了该效果以外，在经由电抗器2使交流电源1短路的整流动作中，能够以通过开关51以及开关53侧、开关52以及开关54侧来分担该短路电流的方式进行控制，因此能够使由开关51、开关52、开关53以及开关54各自产生的热分散，能够抑制发热量。因此能够使用于对由开关51、开关52、开关53以及开关54产生的热进行散热的未图示的散热部件减小。

实施方式3.

实施方式2的模块6b具备两个开关53以及开关54，实施方式2的模块6c具备开关51、开关52、开关53以及开关54，但在实施方式2中没有考虑上述开关的特性。在实施方式3的交流直流转换装置中，开关53以及开关54由mosfet构成。实施方式3的交流直流转换装置除了开关53以及开关54由mosfet构成以外，与图4所示的交流直流转换装置100-2相同地构成，因此在实施方式3中，使用图4对实施方式3的交流直流转换装置的结构进行说明。

如上述的那样，在mosfet的制造过程中，生成向与mosfet的导通方向相反的方向导通的二极管。因此，开关53以及二极管43成为与一个mosfet相同的结构，开关54以及二极管44成为与一个mosfet相同的结构。因此，不增加二极管43以及二极管44，就能够实现开关53以及二极管43的并联电路，并且能够实现开关54以及二极管44的并联电路。

另外，在mosfet中，在电流向与构成mosfet的开关的导通方向相反的方向导通的二极管中流动时，在开关的两端产生与电流的值成比例的电压。因此，由mosfet产生的热用电流和与电流成比例的电压的乘积导出，并与电流的平方成比例地增加。在图4所示的第二二极管臂4-2a不具备开关53以及开关54的情况下，即使是小的电流值也在二极管43以及二极管44各自的两端产生恒定的下降电压vf，因此在二极管43以及二极管44中产生与该下降电压成比例的热。因此在开关53以及开关54中流动的电流较小时，与使用了二极管43以及二极管44的构成相比，能够使由开关53以及开关54产生的热进一步减少。

在此，考虑对开关53以及开关54使用宽带隙半导体，对开关臂5的开关55以及开关56使用硅半导体，特别是使用绝缘栅型双极型晶体管的构成。

由于使电动机21的转速上升，因此在使逆变器20向电动机21施加的交流电压的振幅变大，并且逆变器20的输出电力也变大时，在如实施方式2所示进行了倍电压整流的情况下，由于设置有构成开关臂5的开关55以及开关56，因此电流向开关55以及开关56的一方流动。硅半导体、特别是绝缘栅型双极型晶体管，利用一定以上的电流值下降电压vce成为恒定，因此在电流向开关55以及开关56的导通方向流动时产生的热与该下降电压成比例。这是因为与由mosfet产生的热与电流的平方成比例的情况相比，具有在开关55以及开关56中流动的电流大时由开关55以及开关56产生的热变小的特性。

由于电动机21的转速降低，因此在使逆变器20向电动机21施加的交流电压的振幅变小，并且逆变器20的输出电力也减小时，在如实施方式2所示进行基于开关53以及开关54的控制的整流动作的情况下，由开关53以及开关54产生的热变少的情况与实施方式2以及实施方式3中说明的同样。

在实施方式3的交流直流转换装置中，对开关53以及开关54使用宽带隙半导体，对开关55以及开关56使用绝缘栅型双极型晶体管。而且实施方式3的交流直流转换装置，与逆变器20根据电动机21的转速而向电动机21施加的交流电压的振幅匹配，选择基于开关55以及开关56的控制的倍电压整流、和基于开关53以及开关54的控制的整流动作。由此，在任一个选择中，均能够选择产生的热更小的开关，能够减少由开关53、开关54、开关55以及开关56产生的热。

另外，实施方式3的交流直流转换装置也能够应用于图5所示的电力转换装置300，并且与实施方式2相比，能够减少由电力转换装置300整体产生的热。

另外，开关53以及开关54还是构成图2所示的基准电路模块60的部件，因此实施方式3的交流直流转换装置与实施方式1同样，能够由合计两个模块构成第一整流器3以及第二整流器4a。因此，实施方式3的交流直流转换装置与将第一整流器3、第二整流器4a以及开关臂5分别独立地模块化并安装于交流直流转换装置内部的情况相比，能够减小用于将第一整流器3、第二整流器4a以及开关臂5分别配置于交流直流转换装置内部的安装空间。

另外，在实施方式3的交流直流转换装置中，能够使由开关53、开关54、开关55以及开关56产生的热减少，因此即使在将开关53、开关54、开关55以及开关56设置于交流直流转换装置内部的情况下，也能够减少因由开关53、开关54、开关55以及开关56产生的热而使开关53、开关54、开关55以及开关56以外的部件发生故障的可能性。

另外，在实施方式3的交流直流转换装置中，与使具备开关53、开关54、开关55以及开关56的模块6、6b减小的情况同样，能够减少开关53、开关54、开关55以及开关56以外的部件发生故障的可能性。

实施方式4.

在实施方式4中对实施方式2的变形例进行说明。图7是表示本发明的实施方式2的交流直流转换装置具备的模块的第一变形例的图。图4所示的模块6b与图7所示的模块6d的不同点如下。

(1)模块6d代替第二整流器4a而具备第二整流器4c。并且模块6d代替开关臂5而具备开关臂5b。

(2)第二整流器4c代替第二二极管臂4-2a而具备第二二极管臂4-2b。第二二极管臂4-2b除了二极管43、二极管44、开关53以及开关54以外，还具备驱动开关53的驱动电路63以及驱动开关54的驱动电路64。

(3)开关臂5b除了二极管45、二极管46、开关55以及开关56以外，还具备驱动开关55的驱动电路65以及驱动开关56的驱动电路66。

(4)模块6d具备将用于驱动电路63的电源亦即驱动电路电源71与模块6d连接的正侧电源端子t11以及负侧电源端子t12。模块6d具备将用于驱动电路65的电源亦即驱动电路电源72与模块6d连接的正侧电源端子t21以及负侧电源端子t22。模块6d具备将用于驱动电路64的电源亦即驱动电路电源73与模块6d连接的正侧电源端子t31以及负侧电源端子t32。模块6d具备将用于驱动电路66的电源亦即驱动电路电源74与模块6d连接的正侧电源端子t41以及负侧电源端子t42。

驱动开关53、开关54、开关55以及开关56的电源只要是上述开关各自的漏极端子相互连接并且为相同的电位的情况，则能够设为同一电源。然而在图7所示的模块6d中，由于连接上述开关各自的漏极端子的外部连接端子全部不同，因此无法使用同一电源，而是需要四个驱动电路电源71、驱动电路电源72、驱动电路电源73以及驱动电路电源74。

图8是表示本发明的实施方式2的交流直流转换装置的变形例的图。图4所示的交流直流转换装置100-2与图8所示的交流直流转换装置100-4的不同点如下。

(1)交流直流转换装置100-4代替电抗器2而具备电抗器2a，并且代替模块6b而具备模块6e。

(2)模块6e代替第二整流器4a而具备第二整流器4d。

(3)第二整流器4d代替第一二极管臂4-1而具备第一二极管臂4-1b，并且代替第二二极管臂4-2a而具备第二二极管臂4-2c。

第一二极管臂4-1b除了二极管41以及二极管42以外，还具备开关52。开关52的漏极与二极管42的阴极连接。开关52的源极与二极管42的阳极连接。二极管41的阳极与开关52的漏极的连接点4g连接于输入端子4c。在第二二极管臂4-2c中，省略图4所示的开关53。二极管42以及二极管44各自的阳极彼此连接。

图9是表示本发明的实施方式2的交流直流转换装置具备的模块的第二变形例的图。图7所示的模块6d与图9所示的模块6f的不同点如下。

(1)模块6f代替第二整流器4c而具备第二整流器4e。

(2)第二整流器4e代替第一二极管臂4-1而具备第一二极管臂4-1c，并且代替第二二极管臂4-2b而具备第二二极管臂4-2d。

(3)第一二极管臂4-1c除了二极管41以及二极管42以外，还具备驱动开关52的驱动电路62。

(4)在第二二极管臂4-2d中，省略图7所示的开关53以及驱动电路63。

(5)在模块6f中，省略图7所示的正侧电源端子t11以及负侧电源端子t12，并且驱动电路62以及驱动电路64与正侧电源端子t31以及负侧电源端子t32连接。

在图9所示的模块6f中，开关52以及开关54各自的漏极端子与同一外部连接端子亦即输出端子n1连接，因此驱动开关52以及开关54的电源成为相同电位。因此在驱动电路62以及驱动电路64中，能够用一个驱动电路电源73来驱动开关52以及开关54，所需的驱动电路电源的个数比开关的个数少，为三个。

如上所述，在实施方式4的交流直流转换装置100-4中，能够将开关52以及开关54的驱动电路的电源设为同一电源，能够减少所需的驱动电路电源的个数而降低制造成本。

另外在实施方式4中，进行基于开关55以及开关56的控制的倍电压整流，并且通过开关52以及开关54的控制，成为抑制了向交流直流转换装置100-4供给的交流电流的高次谐波的正弦波状的电流，从而与交流电压的相位差变小，功率因数得以提高，这与实施方式2同样。

在将实施方式4的交流直流转换装置100-4应用于图5所示的电力转换装置300的情况下，施加于由电容器11以及电容器12构成的串联电路的两端间的直流电压，通过逆变器20而转换为交流电压。而且在交流直流转换装置100-4根据逆变器20向电动机21施加的交流电压的振幅，在电动机21的转速高时，选择基于开关55以及开关56的控制的倍电压整流，在电动机21的转速低时，选择基于开关52以及开关54的控制的整流动作。由此，能够实现与电动机21的转速对应的发热更少的逆变器20，能够减小用于对由逆变器20产生的热进行散热的未图示的散热部件。

另外，开关52以及开关54也是构成图2所示的基准电路模块60的部件，因此在实施方式4的交流直流转换装置100-4中，不在模块6d、6e、6f的内部或外部设置用于配置开关52以及开关54的安装空间，就能够构成模块6d、6e、6f。

另外，在交流直流转换装置100-4中，即使在将开关52以及开关54设置于交流直流转换装置100-4内部的情况下，也能够减少因由开关52以及开关54产生的热而使开关52以及开关54以外的部件发生故障的可能性。

实施方式5.

图10是本发明的实施方式5的空调装置的结构图。图10所示的空调装置400具备室外机81、室内机82以及制冷剂配管83，室外机81与室内机82经由制冷剂配管83而连接。室外机81具备实施方式1～4所示的电力转换装置和压缩机310。压缩机310具备未图示的压缩机构，并且具备图5所示的电动机21来作为驱动该压缩机构的驱动源。

接着，对空调装置400的动作进行说明。室内机82存储有由使用者设定的目标温度，并且检测室内机82周边的温度来作为检测温度进行存储。室内机82向室外机81发送目标温度以及检测温度。室外机81在室内机82具有的目标温度信息与检测温度信息之差较大的情况下，以使室内机82周边的温度接近目标温度的方式，使在室外机81与室内机82之间循环的制冷剂的量增多。

压缩机310压缩的制冷剂的量，用压缩机310的每单位转速的制冷剂排出量与电动机21的转速的乘积来求出。因此，为了使在室外机81与室内机82之间循环的制冷剂的量增多，室外机81以提高电动机21的转速的方式进行控制。

另一方面，在存储于室内机82的目标温度与检测温度之差小于一定值时，减少在室外机81与室内机82之间循环的制冷剂的量，以使室内机82周边的检测温度不会向相反方向远离目标温度。因此室外机81以降低电动机21的转速的方式进行控制。

在使空调装置400连续运转的情况下，在目标温度与检测温度之差小于一定值的状态的运转期间，比目标温度与检测温度之差大于一定值的状态的运转期间长。因此在空调装置400中，为了减少在室外机81与室内机82之间循环的制冷剂的量，而以降低电动机21的转速的方式进行控制的时间的比率高。

另一方面，电力转换装置300如实施方式2～4所示，根据电动机21的转速选择倍电压整流和通常的整流动作，由此以在任一个选择中产生的热变小的方式进行控制，特别是在以降低电动机21的转速的方式进行控制的情况下，选择通常的整流动作而使由电力转换装置300产生的热减少。

在上述的开关51、开关52、开关53以及开关54由mosfet构成，该mosfet使用宽带隙半导体，进而开关55以及开关56由硅半导体、特别是绝缘栅型双极型晶体管构成的情况下，在空调装置400中能够得到更显著的效果的情况，如实施方式3所示。因此空调装置400在运转时间的比率高的控制且降低电动机21的转速的控制的情况下，能够减少由电力转换装置300产生的热，能够提高包括空调装置400的整个运转时间以及停止时间在内的整个期间的运转效率。

另外在以上的说明中，虽然对将存储于室内机82的温度信息向室外机81发送，且室外机81控制压缩机310的转速的构成例进行了说明，但即使是室内机82直接控制压缩机310的转速的构成也能够实现同样的效果。

另外，实施方式5对具备室外机81和室内机82的空调装置400的构成例进行了说明，但代替室内机82如具备将制冷剂的热施加给水的未图示的热交换器的供热水装置那样，只要是利用制冷剂的压缩膨胀作用通过热交换来调整一定体积以及容积的介质的温度的装置，则无论哪种装置均可实现同样的效果。

以上的实施方式所示的构成是表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知的技术组合，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够省略、改变构成的一部分。

附图标记说明：1…交流电源；2、2a…电抗器；3…第一整流器；3a、3b、4a、4b…输出端子；3c、3d、4c、4d…输入端子；3e、3f…中继端子；3g、3h、4g、4h、5a、13…连接点；4、4a、4b、4c、4d、4e…第二整流器；4-1、4-1a、4-1b、4-1c…第一二极管臂；4-2、4-2a、4-2b、4-2c、4-2d…第二二极管臂；5、5a、5b…开关臂；6、6a、6b、6c、6d、6e、6f…模块；11、12…电容器；20…逆变器；21…电动机；31、32、33、34、41、42、43、44、45、46…二极管；51、52、53、54、55、56…开关；60…基准电路模块；62、63、64、65、66…驱动电路；71、72、73、74…驱动电路电源；81…室外机；82…室内机；83…制冷剂配管；100-1、100-1a、100-2、100-2a、100-4…交流直流转换装置；200…负载；300…电力转换装置；310…压缩机；400…空调装置。