功率转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有开关元件的功率转换装置。
【背景技术】
[0002]在向空调机的电动压缩机等供电的功率转换装置(直交流转换电路)中，出于保护开关元件的目的，有时设置了保护机构以防止电流超过预先决定好的上限值(电流极限值)(参照例如专利文献I)。
[0003]专利文献1:日本公开特许公报特开2011 - 120471号公报
【发明内容】
[0004]一发明所要解决的技术问题一
[0005]若要扩大电动压缩机的工作区域，就需要增大开关元件的电流极限值。电流极限值大多是在考虑到开关元件的损耗为最大的这一工作条件的基础上决定的，因而为了增大电流极限值，就需要增大开关元件的电容，并需要使安装在开关元件上的冷却器(例如散热片)实现大型化。
[0006]然而，若增大开关元件的电容或者使冷却器实现大型化，就会导致功率转换装置的成本提高以及尺寸增大，因而并不是优选的。
[0007]本发明正是鉴于所述问题而完成的，其目的在于:在不使开关元件大电容化的情况下就能扩大工作区域。
[0008]一用以解决技术问题的技术方案一
[0009]为了解决上述问题，第一方面的发明涉及一种功率转换装置，其包括直交流转换电路4、开关控制部9以及电流限制部10，该直交流转换电路4具有多个开关元件Su、Sv,Sw、Sx、Sy、Sz，该开关控制部9对所述开关元件Su、Sv、Sw、Sx、Sy、Sz的开关动作进行控制，该电流限制部10对所述开关元件Su、Sv、Sw、Sx、Sy、Sz中流动的电流进行限制，以防超过规定的电流极限值Imax，其特征在于:所述功率转换装置包括电流极限值控制部8，当所述开关元件Su、Sv、Sw、Sx、Sy、Sz产生的损耗在同一电流值下增大时所述电流极限值控制部8就使所述电流极限值Imax减小，当所述损耗在同一电流值下减小时该电流极限值控制部8就使所述电流极限值Imax增大。
[0010]在该结构下，当开关元件Su、Sv、Sw、Sx、Sy、Sz产生的损耗在同一电流值下增大时就使所述电流极限值Imax减小，当所述损耗在同一电流值下减小时就使所述电流极限值Imax增大。因此，在使电流极限值Imax增大了的区域就能够向负载(例如马达)供给更大的电流。
[0011]第二方面的发明是这样的，在第一方面的发明所涉及的功率转换装置中，其特征在于:所述开关控制部9对所述损耗在同一电流值下互不相同的多种开关控制模式进行适当的切换来控制所述开关动作，所述电流极限值控制部8根据所述开关控制模式的切换改变所述电流极限值Imax0
[0012]在该结构下，当同一电流值下的损耗由于开关控制模式的改变而改变时，在损耗更小的模式下就能够向负载供给更大的电流。
[0013]第三方面的发明是这样的，在第二方面的发明所涉及的功率转换装置中，其特征在于:所述开关控制模式包括进行过调制控制的模式，所述电流极限值控制部8使进行所述过调制控制的模式下的所述电流极限值Imax大于其它开关控制模式下的该电流极限值Imax0
[0014]根据该结构，在过调制控制模式下电流极限值Imax增大，从而能够向负载供给更大的电流。
[0015]第四方面的发明是这样的，在第二或第三方面的发明所涉及的功率转换装置中，其特征在于:所述直交流转换电路4构成为能够输出三相交流电，所述开关控制模式包括:对所述直交流转换电路4输出的三相进行了调制的三相调制模式、和仅对所述直交流转换电路4输出的两相进行了调制的二相调制模式，所述电流极限值控制部8使所述二相调制模式下的所述电流极限值Imax大于三相调制模式下的该电流极限值Imax0
[0016]根据该结构，在二相调制模式下电流极限值Imax增大，从而能够向负载供给更大的电流。
[0017]第五方面的发明是这样的，在第一至第四方面中的任一方面的发明所涉及的功率转换装置中，其特征在于:所述开关控制部9适当地改变载频fc来控制所述开关动作，载频fc越进一步降低，所述电流极限值控制部8就使所述电流极限值Imax越进一步增大。
[0018]在该结构下，当载频fc降低时电流极限值Imax就增大，从而能够向负载供给更大的电流。
[0019]第六方面的发明是这样的，在第一至第五方面中的任一方面的发明所涉及的功率转换装置中，其特征在于:向所述直交流转换电路4输入的输入电压越进一步降低，所述电流极限值控制部8就使所述电流极限值Imax越进一步增大。
[0020]在该结构下，当向直交流转换电路4输入的输入电压降低时电流极限值Imax就会增大，从而能够向负载供给更大的电流。
[0021]一发明的效果一
[0022]根据第一方面的发明，在不使开关元件大电容化的情况下就能扩大工作区域(所能输出的转矩的大小)。换言之，即便使用电容更小的开关元件也能获得所期望的转矩，从而能够使功率转换装置实现小型化。
[0023]根据第二方面至第五方面中的各个方面的发明，因为根据开关控制模式的变化情况来改变电流极限值，所以能够很容易地控制电流极限值。
[0024]根据第六方面的发明，例如当公用电源变化导致输入直交流转换电路的输入电压变化时，能够根据该输入电压的变化情况向负载供给电流。
【附图说明】
[0025]图1示出本发明的第一实施方式所涉及的功率转换装置的结构示例。
[0026]图2㈧是示出二相调制模式下开关波形(具体而言为相电压)随时间变化的图，图2(B)是示出过调制控制模式下开关波形随时间变化的图。
[0027]图3示出开关元件的电流波形、电压波形随时间变化之一例。
[0028]图4是示出转速与开关元件产生的损耗的关系、以及转速与电流相位的关系的图。
[0029]图5是示出马达的转速与电流极限值之间的关系的图。
[0030]图6是示出电流极限值控制部对电流极限值进行的控制动作的流程图。
[0031]图7是示出转速与马达转矩之间的关系的图。
[0032]图8示出三相调制模式的开关波形之一例。
[0033]图9是示出第二实施方式的功率转换装置所涉及的、转速与电流极限值之间的关系的图。
[0034]图10是示出第三实施方式的功率转换装置所涉及的、转速与电流极限值之间的关系的图。
[0035]图11示出本发明的第四实施方式所涉及的功率转换装置的结构示例。
[0036]图12是示出根据输入电压设定电流极限值的设定示例的图。
【具体实施方式】
[0037]下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，以下实施方式是本质上优选的示例，并没有意图对本发明、其应用对象或其用途的范围加以限制。
[0038](发明的第一实施方式)
[0039]图1示出本发明的第一实施方式所涉及的功率转换装置I的结构示例。功率转换装置I将输入交流电压(在该示例中是来自三相交流电源20的电源电压)转换成规定的输出交流电压(在该示例中为三相交流电压)后供给马达30。在该示例中，马达30例如为无刷直流马达，用于驱动设置在空调机的制冷剂回路中的压缩机。
[0040]〈整体结构〉
[0041]功率转换装置I包括:交直流转换电路2、直流链部3、直交流转换电路4、电流检测部5、控制部6、驱动电路7以及电流极限值控制部8。
[0042]〈交直流转换电路的结构〉
[0043]交直流转换电路2与交流电源20相连，对来自交流电源20的输入进行全波整流。在该示例中，交直流转换电路2包括桥式连结起来的六个二极管Dl、D2、D3、D4、D5、D6。
[0044]〈直流链部的结构〉
[0045]直流链部3具有与交直流转换电路2的输出节点并联的电容器3a，在接受交直流转换电路2的输出后生成直流链电压Vdc。此外，在直流链部3上并不一定非要连接电容器。
[0046]〈直交流转换电路的结构〉
[0047]直交流转换电路4的输入节点