电力转换装置以及制冷空调装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力转换装置以及制冷空调装置。
【背景技术】
[0002] 随着可变电压/可变频率的逆变装置等实用化，各种电力转换装置的应用领域得 到拓宽。
[0003] 例如，关于电力转换装置，近年来，升降压逆变器的应用技术开发颇为旺盛。另一 方面，以碳化硅等作为材料的宽带隙半导体元件等的开发也在积极地进行。关于这种新元 件、且是尽管耐压高但容许电流（电流有效值的允许值）小的元件，以整流器为中心而实用 化（例如参照专利文献1)。
[0004] 专利文献1 :日本特开2005 - 160284号公报（图1)
[0005] 另一方面，在将高效的新元件实用化的方面，面向实用化尚存很多课题，特别是认 为为了在对朝空调装置的压缩机的马达等供给的电力进行转换的装置中普及尚需时间。因 此，有时通过设置利用其他路径对朝整流器流动的电流的一部分进行换流的装置（电路）， 来降低在整流器产生的恢复电流。虽然通过设置这种装置能够大幅降低恢复电流，但通过 改善其他路径上的设备等所导致的特性，能够进一步实现恢复电流的降低。
【发明内容】
[0006] 本发明考虑到上述课题，提供一种能够确保高效、高可靠性等的电力转换装置等。 而且，使得能够实现电力转换的损失的进一步降低。
[0007] 本发明的电力转换装置在电源与负载之间进行电力转换，其中，上述电力转换装 置具备：变压装置，该变压装置具有防止电流从负载侧朝电源侧逆流的整流部，并使来自电 源的电力的电压变化为规定的电压；以及换流装置，该换流装置具有将由在初级侧绕组流 动的电流感应出的电压施加于与变压装置不同的其他路径上的次级侧绕组的变压器，并进 行使在变压装置流动的电流朝其他路径流动的换流动作，变压器的绕组包括以绕组间距离 均等的方式卷绕的绕组。
[0008] 根据本发明的电力转换装置，在其他路径上具有次级侧绕组的变压器中，形成为 具有使绕组间隔开距离均等地卷绕的绕组的结构，因此能够实现绕组间电容的降低，能够 在实现恢复电流的降低的同时抑制因在其他路径流动有电流而导致的损失。
【附图说明】
[0009] 图1是表示以本发明的实施方式1的电力转换装置为中心的系统结构的图。
[0010] 图2是示出本发明的实施方式1的换流装置4的构成例的图。
[0011] 图3是示出本发明的实施方式1的升压用整流部23的反向恢复时的恢复电流的 路径的图。
[0012] 图4是示出本发明的实施方式1的换流用整流部42的反向恢复时的恢复电流的 路径的图。
[0013] 图5是对本发明的实施方式1的变压器41的结构的概要进行说明的图（其1)。
[0014] 图6是对本发明的实施方式1的变压器41的结构的概要进行说明的图（其2)。
[0015] 图7是表示本发明的实施方式1的变压器41的次级侧绕组的绕组间电容的图。
[0016] 图8是示出本发明的实施方式1的其他路径中的电容的图。
[0017] 图9是对本发明的实施方式1的次级侧绕组的绕组间隔进行说明的示意图。
[0018] 图10是示出本发明的实施方式1的变压器41中的绕组层的关系的图。
[0019] 图11是本发明的实施方式3的制冷空调装置的构成图。
【具体实施方式】
[0020] 以下，参照附图等对发明的实施方式的电力转换装置等进行说明。这里，在包括图 1在内的以下的附图中，标注相同的附图标记的要素是相同或者相当的要素，这在以下记载 的实施方式全文中都是相同的。而且，说明书全文所表述的构成要素的方式只不过是例示， 并不限定于说明书所记载的方式。特别是构成要素的组合并不仅限定于各实施方式的组 合，能够将其他实施方式所记载的构成要素应用于另外的实施方式。并且，对于用标注进行 区分等的多个同种设备等，在无需特意区分或确定的情况下，有时省略标注而进行记载。另 外，在附图中，各构成部件的大小关系有时与实际情况不同。
[0021] 实施方式1.
[0022] 图1是表示以本发明的实施方式1的电力转换装置为中心的系统结构的图。首先， 基于图1对具有能够进行高效的电力转换的电力转换装置的系统的结构进行说明。
[0023] 图1所示的系统在电源1与负载9之间连接有电力转换装置。电源1例如能够使 用直流电源、单相电源、三相电源等各种电源。这里，假设电源1为直流电源而进行说明。另 外，负载9为马达等、与该马达等连接的逆变装置等。
[0024] 电力转换装置具有：升压装置（升压电路）2、换流装置（换流电路）4以及平滑装 置（平滑电路）3。作为变压装置的升压装置2将来自电源1的电力供给的施加电压升压 至规定电压。换流装置4在必要的时刻将在升压装置2流动的电流朝不同的路径（其他路 径）换流。平滑装置3对升压装置2以及换流装置4的动作的电压（输出电压）进行平滑 化。
[0025] 本实施方式中的升压装置2例如由以下各部构成：由与电源1的正侧或者负侧连 接的电抗线圈等构成的磁能蓄积部21 ;以及连接在磁能蓄积部21的下一级的升压用开闭 开关部（电力可变用开闭开关）22以及由整流器等构成的升压用整流部（电力可变用整流 器部）23。这里，如图1所示，关于构成升压用整流部23的整流器，以B点侧为正极侧，以C 点侧为负极侧。例如具有开关元件的升压用开闭开关部22基于来自驱动信号传递装置7的 驱动信号SA进行开闭，对经由了升压用开闭开关部22的电源1的正侧与负侧之间的导通、 非导通进行控制。作为开关元件使用的半导体元件的种类并无特殊限定，使用能够耐受来 自电源1的电力供给的耐压高的元件等（例如，IGBT(绝缘栅双极型晶体管）、M0SFET(金 属氧化膜半导体场效应晶体管）等）。这里，虽在图1中未图示，但升压用开闭开关部22从 开关动作用电源接受用于进行开闭动作的电力供给。另外，例如由pn结二极管等整流器构 成的升压用整流部23是从电源1侧朝负载9侧对电流（电力）进行整流、且防止从负载9 侧朝电源1侧的逆流的逆流防止元件。在本实施方式中，根据从电源1朝负载9供给的电力 的大小，使用容许电流大的整流器。另外，为了抑制升压用整流部23中的电力（能量）损 失，使用正向电压低（Vf特性好）的元件进行整流。至少包括逆流防止元件即升压用整流 部23与换流装置4的装置成为防止电流从负载9侧朝电源1侧逆流的逆流防止装置。这 里，将升压装置2的升压用整流部23作为逆流防止元件，但也能够将其他元件作为逆流防 止元件而构成逆流防止装置。
[0026] 图2是示出本发明的实施方式1的换流装置4的构成例的图。本实施方式的换流 装置4包括：变压器41、换流用整流部42、以及构成用于驱动变压器41的变压器驱动电路 43的元件等。在图2中，假设变压器41的初级侧、次级侧绕组的极性相同。而且，变压器 41的次级侧绕组与换流用整流部42串联连接。并且，换流用整流部42与升压装置2的升 压用整流部23并联连接。
[0027] 具有脉冲变压器等的变压器41与变压器驱动电路43构成换流动作装置。对初 级侧绕组施加电压而使得流动有励磁电流，由此在次级侧绕组感应出电压而使得流动有电 流，使在升压装置2流动的电流换流。例如在变压器41中，通过调整初级侧绕组与次级侧 绕组的匝数比、电感比等，能够以在产生升压用整流部23 (整流器）的反向恢复所需的电压 以上的电压（约数V)的同时抑制多余的电压的方式进行调整。因此，无需使得在换流装置 4侧流过有过大的电流等就能够进行反向恢复，能够以简单的方法实现节能。另外，本实施 方式的变压器41在初级侧绕组设置有复位绕组。通过设置复位绕组，在复位