(57)【要約】【課題】駆動損失を低減することができる電力変換装置を提供すること。【解決手段】電力変換装置は、アーム１０と、ドライバＩＣ２０とマイコン３０とを含む駆動部と、を備えている。アーム１０は、ＭＯＳＦＥＴ１１と、ＭＯＳＦＥＴ１１と飽和電圧が異なりＭＯＳＦＥＴ１１と並列に接続されたＲＣ−ＩＧＢＴ１２とを含んでいる。駆動部は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２とを個別に駆動するものである。そして、駆動部は、ＭＯＳＦＥＴ１１のオン電圧がＲＣ−ＩＧＢＴ１２のオン電圧の切片以下の電圧領域では、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数をＭＯＳＦＥＴ１１のスイッチング回数よりも少なくする。【選択図】図１９
2020078239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１スイッチング素子（１１、１１１、１１２）と、前記第１スイッチング素子と飽和電圧が異なり前記第１スイッチング素子と並列に接続された第２スイッチング素子（１２、１２ａ、１２１、１２２）と、を含むスイッチング部（１０、１０ａ〜１０ｅ）と、
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とを個別に駆動する駆動部（２０、２０ａ〜２０ｃ、３０、３０ａ、３０ｂ）と、を備え、
前記駆動部は、前記第１スイッチング素子のオン電圧が前記第２スイッチング素子のオン電圧の切片以下の電圧領域では、前記第２スイッチング素子のスイッチング回数を前記第１スイッチング素子のスイッチング回数以下とする電力変換装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記電圧領域では、前記第１スイッチング素子のみを駆動することで、前記第２スイッチング素子のスイッチング回数を前記第１スイッチング素子のスイッチング回数よりも少なくする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子で分流する電流が流れる出力電流域の少なくとも一部の場合、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子の両方を駆動する請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記駆動部は、前記第２スイッチング素子のオン電圧の検出値を取得し、前記オン電圧が電圧閾値に達しない場合に前記電圧領域とみなして、前記第２スイッチング素子のスイッチング回数を前記第１スイッチング素子のスイッチング回数よりも少なくする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記第２スイッチング素子の出力電流の検出値を取得し、前記出力電流から前記第２スイッチング素子のオン電圧を推定し、推定値が電圧閾値に達しない場合に前記電圧領域とみなして、前記第２スイッチング素子のスイッチング回数を前記第１スイッチング素子のスイッチング回数よりも少なくする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記第２スイッチング素子の素子温度を取得し、前記素子温度に応じて前記推定値を切り替える請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記第１スイッチング素子の素子温度を取得し、前記素子温度が温度閾値に達した場合、前記電圧領域であっても、前記第２スイッチング素子のスイッチング回数を前記第１スイッチング素子のスイッチング回数よりも少なくする制御を禁止して、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子の両方を駆動する請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記駆動部は、トルク指令に基づいて前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子を駆動するものであり、前記トルク指令が示すトルクがトルク閾値に達した場合、前記電圧領域であっても、前記第２スイッチング素子のスイッチング回数を前記第１スイッチング素子のスイッチング回数よりも少なくする制御を禁止して、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子の両方を駆動する請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記駆動部は、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子を駆動することでモータを回転駆動させるものであり、前記モータの回転数が回転数閾値に達した場合、前記電圧領域であっても、前記第２スイッチング素子のスイッチング回数を前記第１スイッチング素子のスイッチング回数よりも少なくする制御を禁止して、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子の両方を駆動する請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記第２スイッチング素子の方が前記第１スイッチング素子よりもゲート入力電荷量が大きい請求項１〜９のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
前記第２スイッチング素子の方が前記第１スイッチング素子よりもチップサイズが大きい請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記スイッチング部は、前記第２スイッチング素子の方が前記第１スイッチング素子よりも素子数が多い請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１３】
前記第１スイッチング素子の方が前記第２スイッチング素子よりもゲート駆動電圧が大きい請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１４】
前記第１スイッチング素子は、ＳｉＣを主成分とするＭＯＳＦＥＴであり、前記第２スイッチング素子は、Ｓｉを主成分とするＩＧＢＴである請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力変換装置の一例として、特許文献１に開示されたインバータ回路を備えた電力変換装置がある。
【０００３】
電力変換装置は、インバータ回路、ゲート駆動回路、ゲート駆動信号選択回路などを備えている。インバータ回路は、ＩＧＢＴとＭＯＳＦＥＴを並列接続し、且つ、これらＩＧＢＴ及びＭＯＳＦＥＴにダイオードを逆並列に接続した素子対を有し、これらの素子対が上下一対のアーム素子として直列に接続されて構成されている。ゲート駆動回路は、インバータ回路が出力する交流電力を制御する電圧指令及びキャリア信号である三角波に基づき、ＩＧＢＴ及びＭＯＳＦＥＴの導通を制御するゲート駆動信号を生成する。ゲート駆動信号選択回路は、キャリア信号のキャリア周波数及びインバータ回路の損失予測情報に基づいて、第１及び第２のゲート駆動信号のいずれか一方のみを出力するか、第１のゲート駆動信号及び第２のゲート駆動信号の双方を出力するかを選択する。
【０００４】
そして、ゲート駆動信号選択回路は、キャリア周波数が予め設定した閾値を超え、かつ、出力電流が閾値未満の場合、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング回数がＩＧＢＴのスイッチング回数より多くなるように第１のゲート駆動信号または第２のゲート駆動信号を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５７５５１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記電力変換装置では、ＭＯＳＦＥＴとＩＧＢＴで分流する電流が流れる出力電流域であっても、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング回数がＩＧＢＴのスイッチング回数より多くなるように第１のゲート駆動信号または第２のゲート駆動信号を制御することがありうる。このため、電力変換装置では、駆動損失を低減することができない可能性がある。
【０００７】
本開示は、上記問題点に鑑みなされたものであり、駆動損失を低減することができる電力変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本開示は、
第１スイッチング素子（１１、１１１、１１２）と、第１スイッチング素子と飽和電圧が異なり第１スイッチング素子と並列に接続された第２スイッチング素子（１２、１２ａ、１２１、１２２）と、を含むスイッチング部（１０、１０ａ〜１０ｅ）と、
第１スイッチング素子と第２スイッチング素子とを個別に駆動する駆動部（２０、２０ａ〜２０ｃ、３０、３０ａ、３０ｂ）と、を備え、
駆動部は、第１スイッチング素子のオン電圧が第２スイッチング素子のオン電圧の切片以下の電圧領域では、第２スイッチング素子のスイッチング回数を第１スイッチング素子のスイッチング回数以下とすることを特徴とする。
【０００９】
このように、本開示は、第１スイッチング素子のオン電圧が第２スイッチング素子のオン電圧の切片以下の電圧領域では、第２スイッチング素子のスイッチング回数を第１スイッチング素子のスイッチング回数よりも少なくする。このため、本開示は、第２スイッチング素子のスイッチング回数を少なくする分、第２スイッチング素子のスイッチング回数を少なくしない場合よりも駆動損失を低減することができる。
【００１０】
なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態におけるインバータ回路の概略構成を示す回路図である。
【図２】第１実施形態における電力変換装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態における電力変換装置の概略構成を示す回路図である。
【図４】第１実施形態におけるマイコンの概略構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態におけるマイコンの処理動作を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態におけるＭＯＳＦＥＴとＲＣ−ＩＧＢＴの切り替え動作例を示す図面である。
【図７】変形例１におけるＭＯＳＦＥＴとＲＣ−ＩＧＢＴを電流閾値で切り替える場合の波形図である。
【図８】変形例２におけるアームの概略構成を示す回路図である。
【図９】変形例３におけるインバータ回路の概略構成を示す回路図である。
【図１０】変形例４におけるアームの概略構成を示す回路図である。
【図１１】第２実施形態における電力変換装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】第２実施形態における電力変換装置の概略構成を示す回路図である。
【図１３】第３実施形態における電力変換装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】第３実施形態における電力変換装置の概略構成を示す回路図である。
【図１５】第３実施形態におけるＭＯＳＦＥＴとＲＣ−ＩＧＢＴを電流閾値で切り替える場合の波形図である。
【図１６】第４実施形態における電力変換装置の概略構成を示す回路図である。
【図１７】第５実施形態におけるアームの概略構成を示す回路図である。
【図１８】第６実施形態におけるアームの概略構成を示す回路図である。
【図１９】第６実施形態におけるＩＧＢＴのスイッチング回数の切り替え動作例を示す図面である。
【図２０】第７実施形態におけるアームの概略構成を示す回路図である。
【図２１】第７実施形態におけるＩＧＢＴのスイッチング回数の切り替え動作例を示す図面である。
【図２２】第８実施形態におけるスイッチング回数の切り替えの禁止と許可を示す図面である。
【図２３】第９実施形態におけるスイッチング回数の切り替えの禁止と許可を示す図面である。
【図２４】第１０実施形態における相電流の関係とスイッチング回数の切り替えの禁止と許可を示す図面である。
【図２５】第１０実施形態におけるスイッチング回数の切り替えの禁止と許可を示す図面である。
【図２６】第１１実施形態におけるアームの概略構成を示す図面である。
【図２７】第１２実施形態におけるアームの概略構成を示す図面である。
【図２８】第１３実施形態におけるＩＧＢＴのスイッチング回数の切り替え動作例を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
【００１３】
本開示の電力変換装置は、インバータ回路、コンバータ回路などに適用することができる。詳述すると、電力変換装置は、３相インバータや、昇降圧コンバータなどに適用することができる。また、電力変換装置は、インバータ回路やコンバータ回路などを備えた構成を採用できるとも言
【００１４】
（第１実施形態）
図１〜図６を用いて、第１実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態では、一例として、負荷としてのモータジェネレータ１００に接続され、モータジェネレータ１００を駆動制御するインバータ回路２を備えた電力変換装置を採用する。なお、図面によっては、モータジェネレータ１００を負荷とも記載している。
【００１５】
まず、図１、図２、図３、図４を用いて、電力変換装置の構成に関して説明。電力変換装置は、スイッチング部に相当するアーム１０を含むインバータ回路２と、駆動部に相当するドライバＩＣ２０及びマイコン３０とを備えている。また、電力変換装置は、電流検出部に相当する電流センサ４０を備えている。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態では、インバータ回路２の一例として、三相インバータを採用している。インバータ回路２は、直列に接続された２つのアーム１０を含む上下アーム回路１を３つ備えている。インバータ回路２は、入力側に平滑コンデンサ５０が接続されており、出力側にモータジェネレータ１００が接続されている。なお、図１では、モータジェネレータをＭＧと記載している。３つの上下アーム回路１は、例えば、平滑コンデンサ５０側からＵ相、Ｖ相、Ｗ相とする。また、各上下アーム回路１の高電位側のアーム１０は、上アームとも言える。一方、低電位側のアーム１０は、下アームとも言える。
【００１７】
図１、図２、図３に示すように、各アーム１０は、第１スイッチング素子としてのＭＯＳＦＥＴ１１と第２スイッチング素子としてのＲＣ−ＩＧＢＴ１２とが並列に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２とは、飽和電圧が異なる。よって、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２とは、図６に示すように特性が異なる。以下においては、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２とをまとめてスイッチング素子１１、１２と記載することもある。
【００１８】
また、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２とは、ＤＣ特性が異なるとも言える。詳述すると、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２とは、オン抵抗が異なる。
【００１９】
なお、インバータ回路２における複数のＭＯＳＦＥＴ１１は、第１スイッチング素子群とも言える。同様に、インバータ回路２における複数のＲＣ−ＩＧＢＴ１２は、第２スイッチング素子群とも言える。
【００２０】
ＭＯＳＦＥＴ１１は、ＳｉＣを主成分として構成されている。ＲＣ−ＩＧＢＴ１２は、Ｓｉを主成分として構成されている。ＲＣ−ＩＧＢＴ１２は、ＩＧＢＴ１２ａと、ＩＧＢＴ１２ａと逆並列に接続されるＦＷＤ１２ｂとが同一素子として構成されている。なお、本開示は、第１スイッチング素子として、ＳｉＣとは異なるワイドバンドギャップ半導体を主成分として構成されていてもよい。また、本開示では、第２スイッチング素子として、Ｓｉとは異なる半導体を主成分として構成されていてもよく、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２とは異なるＩＧＢＴを採用することもできる。このように、各スイッチング素子１１、１２は、半導体スイッチング素子である。
【００２１】
アーム１０は、ＭＯＳＦＥＴ１１のドレインとＲＣ−ＩＧＢＴ１２のコレクタとが接続され、ＭＯＳＦＥＴ１１のソースとＲＣ−ＩＧＢＴ１２のエミッタとが接続されて、並列に接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ１１のゲートとＲＣ−ＩＧＢＴ１２のゲートは、ともに、ドライバＩＣ２０に接続されている。
【００２２】
なお、ＩＧＢＴは、Insulated Gate Bipolar Transistorの略称である。ＲＣ−ＩＧＢＴは、Reverse Conducting IGBTの略称である。ＭＯＳＦＥＴは、metal-oxide-semiconductor field-effect transistorの略称である。ＦＷＤは、Free Wheeling Diodeの略称である。
【００２３】
図２、図３では、一つのアーム１０と、ドライバＩＣ２０との接続態様を示している。ドライバＩＣ２０は、ドライバ回路に相当する。ドライバＩＣ２０は、図３に示すように、ＭＯＳＦＥＴ１１のゲート及びＲＣ−ＩＧＢＴ１２のゲートと異なるゲート配線を介して接続されている。つまり、ドライバＩＣ２０は、ＭＯＳＦＥＴ１１のゲートに接続されたゲート配線と、このゲート配線とは異なるＲＣ−ＩＧＢＴ１２のゲートに接続されたゲート配線とが接続されている。このように、ドライバＩＣ２０は、ＭＯＳＦＥＴ１１のゲート及びＲＣ−ＩＧＢＴ１２のゲートのそれぞれと、個別にゲート配線を介して接続されている。なお、各ゲート配線は、ＭＯＳＦＥＴ１１のゲートに接続されたゲート配線を第１ゲート配線、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のゲートに接続されたゲート配線を第２ゲート配線とも言える。
【００２４】
ドライバＩＣ２０は、マイコン３０からの第１駆動信号と、第１駆動信号とは異なる第２駆動信号が入力される。そして、ドライバＩＣ２０は、マイコン３０からの第１駆動信号及び第２駆動信号に基づいて各スイッチング素子１１、１２に第１ゲート駆動信号及び第２ゲート駆動信号を出力する。つまり、ドライバＩＣ２０は、第１駆動信号に基づいてＭＯＳＦＥＴ１１のゲートに第１ゲート駆動信号を出力するとともに、第２駆動信号に基づいてＲＣ−ＩＧＢＴ１２のゲートに第２ゲート駆動信号を出力する。この第１ゲート駆動信号及び第２ゲート駆動信号は、駆動信号に相当する。
【００２５】
また、本実施形態のドライバＩＣ２０は、各アーム１０におけるＭＯＳＦＥＴ１１のゲートとＲＣ−ＩＧＢＴ１２のゲートに接続されている。このため、ドライバＩＣ２０は、第１スイッチング素子群の各ゲートに第１ゲート駆動信号を出力するとともに、第２スイッチング素子群の各ゲートに第２ゲート駆動信号を出力することになる。
【００２６】
マイコン３０は、制御部に相当する。マイコン３０は、例えば、ＣＰＵなどの演算処理装置、プログラムやデータなどを記憶するＲＯＭやＲＡＭなどの記憶媒体としての記憶装置などを備えている。マイコン３０は、図３に示すように、ドライバＩＣ２０及び電流センサ４０と接続されている。記憶装置には、後程説明するフィードバック信号、第１閾値、第２閾値、第３閾値、キャリア周波数の設定値などが記憶されている。また、図４に示すように、マイコン３０は、機能ブロックとして、出力電流判定部３１、キャリア周波数判定部３２、駆動信号出力部３３などを備えている。
【００２７】
なお、後程説明するが、電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動させる第１駆動状態と、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動させる第２駆動状態とがある。つまり、電力変換装置は、第１駆動状態と第２駆動状態とを切り替え（選択）可能に構成されていると言える。
【００２８】
さらに、図６に示すように、本実施形態では、一例として、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動してＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方に電流が流れる出力電流値である場合に、第１駆動状態と第２駆動状態とを選択する遷移期間を設けている。この遷移期間は、キャリア周波数（スイッチング周波数）によって、第１駆動状態と第２駆動状態のうち、駆動損失が小さくなる駆動状態を選択する期間である。この駆動損失は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動損失であり、導通損失（Ｖｏｎによる損失）と、スイッチング損失に分けられる。また、遷移期間は、キャリア周波数によって幅が変わる。
【００２９】
この遷移期間は、キャリア周波数によって幅が変化する。遷移期間を設けるのは、本実施形態のようにマイコン３０でＭＯＳＦＥＴ１１、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動を切り替える（図３、１２）場合に限られる。
【００３０】
ところで、第１閾値、第２閾値、第３閾値は、電流閾値である。第１閾値は、アーム１０の出力電流値と比較される値であり、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動した際に、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流値に相当する。例えば、第１閾値は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流値の最大値などを採用できる。
【００３１】
第２閾値は、キャリア周波数が第１キャリア周波数の場合に採用される閾値である。一方、第３閾値は、キャリア周波数が第２キャリア周波数の場合に採用される閾値である。第２閾値と第３閾値は、アーム１０の出力電流値と比較される値であり、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動した際に、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方に電流が流れる出力電流値に相当する。例えば、第２閾値と第３閾値は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動損失が可能な範囲で小さくなるように、シミュレーションなどによって設定される。また、第２閾値と第３閾値は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方に電流が流れる出力電流値の最小値であっても採用できる。なお、第２閾値と第３閾値は、第１閾値よりも大きい値である。
【００３２】
マイコン３０は、電流センサ４０からフィードバック信号を取得し、取得したフィードバック信号を記憶装置に記憶する。また、マイコン３０は、演算処理装置が、記憶装置に記憶されたプログラムを実行するとともに、記憶装置に記憶されたフィードバック信号（出力電流）などを用いて演算処理を実行する。
【００３３】
マイコン３０は、フィードバック信号及びキャリア周波数に基づいて第１駆動信号及び第２駆動信号（ＰＷＭ信号）を出力する。つまり、マイコン３０は、第１駆動信号及び第２駆動信号をドライバＩＣ２０に対して出力する。また、マイコン３０は、第１駆動信号及び第２駆動信号（ＰＷＭ信号）を個別に出力することができるように構成されている。
【００３４】
第１駆動信号は、第１ＰＷＭ信号に相当し、ＭＯＳＦＥＴ１１を駆動するための信号であり、ＭＯＳＦＥＴ１１の駆動を指示する信号とも言える。第２駆動信号は、第２ＰＷＭ信号に相当し、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２を駆動するための信号であり、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動を指示する信号とも言える。このように、第２駆動信号は、第１駆動信号と異なる駆動信号である。マイコン３０は、フィードバック信号及びキャリア周波数に基づいて、第１駆動信号の出力と停止、及び第２駆動信号の出力と停止とを制御する。マイコン３０の処理動作に関しては、後程詳しく説明する。
【００３５】
このように、電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２とを個別に駆動する駆動部として、ドライバＩＣ２０とマイコン３０とを備えている。つまり、電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２とを独立して駆動制御できる構成をなしている。
【００３６】
電流センサ４０は、アーム１０の出力電流を検出する。言い換えると、電流センサ４０は、アーム１０の出力電流に対応する電気信号をマイコン３０に出力する。この電気信号は、フィードバック信号と言える。フィードバック信号は、出力電流に相当する信号である。また、フィードバック信号は、センサ信号と言い換えることもできる。
【００３７】
なお、本実施形態では、一例として、各相を流れる相電流を検出する電流センサ４０を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、ＭＯＳＦＥＴ１１の出力電流とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の出力電流とを個別に検出する素子電流センサでも採用できる。
【００３８】
ここで、図５、図６を用いて、電力変換装置の動作に関して説明する。マイコン３０は、所定周期で図５のフローチャートに示す処理を実行する。この所定周期は、例えば、マイコン３０が処理を実行する演算周期などを採用することができる。
【００３９】
ステップＳ１０では、ドライバＩＣ２０に対して駆動信号を出力する。つまり、駆動信号出力部３３は、第１駆動信号と第２駆動信号をドライバＩＣ２０に出力する。これによって、ドライバＩＣ２０は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２を駆動させる。
【００４０】
ステップＳ２０では、出力電流が第１閾値よりも小さいか否かを判定する。出力電流判定部３１は、電流センサ４０から出力されたフィードバック信号に基づいて、出力電流が第１閾値よりも小さいか否かを判定し、小さいと判定した場合はステップＳ３０へ進み、小さいと判定しなかった場合はステップＳ４０へ進む。
【００４１】
ステップＳ３０では、ＲＣ−ＩＧＢＴの駆動を禁止する。駆動信号出力部３３は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２のうち、ＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動させるために、第２駆動信号を出力することなく、第１駆動信号を出力する。これによって、ドライバＩＣ２０は、図６に示すように、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２を駆動させることなく、ＭＯＳＦＥＴ１１を駆動させる。このように、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２のうちＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域の場合、ＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動させる。
【００４２】
ステップＳ４０では、キャリア周波数が第１キャリア周波数か否かを判定する。つまり、キャリア周波数判定部３２は、キャリア周波数が第１キャリア周波数であるか第２キャリア周波数であるかを判定する。マイコン３０は、現在の設定値を確認して、キャリア周波数が第１キャリア周波数であるか否かを判定する。言い換えると、マイコン３０は、キャリア周波数に基づいて、第１駆動状態と第２駆動状態とを選択するための閾値として第２閾値と第３閾値のどちらを採用するかを判定する。
【００４３】
キャリア周波数判定部３２は、キャリア周波数が第１キャリア周波数と判定した場合はステップＳ５０へ進む。また、キャリア周波数判定部３２は、第１キャリア周波数と判定しなかった場合、すなわち、第２キャリア周波数と判定した場合はステップＳ７０へ進む。
【００４４】
ステップＳ５０では、出力電流が第２閾値よりも小さいか否かを判定する。出力電流判定部３１は、電流センサ４０から出力されたフィードバック信号に基づいて、出力電流が第２閾値よりも小さいか否かを判定し、小さいと判定した場合はステップＳ３０へ進み、小さいと判定しなかった場合はステップＳ６０へ進む。
【００４５】
ステップＳ６０では、ＲＣ−ＩＧＢＴを駆動する。駆動信号出力部３３は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動させるために、第１駆動信号に加えて第２駆動信号を出力する。これによって、ドライバＩＣ２０は、図６に示すように、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動させる。このように、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２で分流する電流が流れる出力電流域の少なくとも一部の場合、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動する。なお、電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動する場合、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２で分流して電流が流れる。
【００４６】
ステップＳ７０では、出力電流が第３閾値よりも小さいか否かを判定する。出力電流判定部３１は、電流センサ４０から出力されたフィードバック信号に基づいて、出力電流が第３閾値よりも小さいか否かを判定し、小さいと判定した場合はステップＳ３０へ進み、小さいと判定しなかった場合はステップＳ６０へ進む。
【００４７】
マイコン３０は、このようにしてインバータ回路２を駆動制御する。電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１に並列接続されたスイッチング素子としてＲＣ−ＩＧＢＴ１２を使用している。この場合であっても、還流時には、ＭＯＳＦＥＴ１１の同期整流を利用する。しかしながら、電力変換装置は、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２で還流する場合はＲＣ−ＩＧＢＴ１２をオンさせない方が好ましい。これは、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２は、還流時にゲートをオンすると、駆動損失が悪化する可能性があるためである。なお、同期整流とは、還流時であってもＭＯＳＦＥＴ１１をオンさせてＭＯＳＦＥＴ１１で還流することである。
【００４８】
なお、電力変換装置は、マイコン３０が処理を実行する所定周期毎に、第１駆動状態と第２駆動状態とのいずれを選択するかの判定を行う。よって、電力変換装置は、ある周期で第１駆動状態と第２駆動状態のいずれかを選択した場合、次の周期まで駆動状態を切り替えることはない。
【００４９】
以上のように、電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２で分流する電流が流れる出力電流域の少なくとも一部の場合、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動するので、合計駆動損失を低減することができる。つまり、本開示は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の一方のみを駆動する場合よりも、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の合計駆動損失を低減することができる。
【００５０】
また、電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域の場合、ＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動する。このため、電力変換装置は、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２を駆動しない分、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動するよりも駆動損失を低減することができる。
【００５１】
また、電力変換装置は、マイコン３０で第１駆動信号と第２駆動信号を生成するため、新たに駆動ＩＣを追加する必要がない。さらに、電力変換装置は、マイコン３０のクロック速度で動作する。このため、電力変換装置は、例えばμｓオーダの第１駆動信号と第２駆動信号とを生成することができる。電力変換装置は、キャリア周波数のパターンごとに電流閾値をもってＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動を制御することで、合計駆動損失が最小となるように御することができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、スイッチング素子１１、１２をスイッチングするキャリア周波数パターンを二つ有する電力変換装置を採用する。スイッチング素子１１、１２は、第１キャリア周波数と第２キャリア周波数のいずれかでスイッチングする。しかしながら、本開示は、これに限定されない。
【００５３】
また、本実施形態では、キャリア周波数判定部３２を備えたマイコン３０を採用している。しかしながら、本開示は、キャリア周波数判定部３２を備えていないマイコン３０であっても採用できる。よって、本開示は、キャリア周波数に基づくことなく、フィードバック信号に基づいて第１駆動信号及び第２駆動信号（ＰＷＭ信号）を出力してもよい。
【００５４】
つまり、本開示は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２のうちＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域の場合、ＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動する。そして、本開示は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２で分流する電流が流れる出力電流域の少なくとも一部の場合、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動する。本開示は、このように第１駆動状態と第２駆動状態とを切り替えるものであれば上記効果を奏することができる。
【００５５】
また、電力変換装置は、電圧を昇圧するコンバータ回路、電圧を降圧するコンバータ回路、電圧を昇降圧するコンバータ回路などにも適用することができる。この場合、電力変換装置は、上記と同様の効果を奏することができる。つまり、電力変換装置は、コンバータの駆動損失を低減することができる。
【００５６】
以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、変形例１〜４、第２〜第１３施形態に関して説明する。上記実施形態及び変形例１〜４、第２〜第１３実施形態は、それぞれ単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能で
【００５７】
（変形例１）
変形例１は、遷移期間において、フィードバック信号と、第１電流閾値及び第２電流閾値との比較結果に応じて、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動を決定する点が上記実施形態と異なる。第２電流閾値は、第１電流閾値よりも大きい値である。また、両電流閾値は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２と駆動損失に基づいて設定されている。第１電流閾値は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２が同じＶｏｎとなるときの電流値とする。また、第２電流閾値は、スイッチング損も考慮してトータルの駆動損失が最小となる電流値とする。なお、スイッチング損失は、キャリア周波数によって変化するため、遷移期間を設けている。
【００５８】
マイコン３０は、遷移期間においては、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の合計駆動損失が低減するように、ＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動させるのか、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のみを駆動させるか、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動させる。
【００５９】
変形例１であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。また、電力変換装置は、図７に示すように、ＭＯＳＦＥＴ１１が低電流側でしか駆動しないため、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２に対してスイッチング速度を上げることがで
【００６０】
（変形例２）
変形例２は、アーム１０ａの構成が上記実施形態と異なる。図８に示すように、アーム１０ａは、ＭＯＳＦＥＴ１１とＩＧＢＴ１２ａとが並列接続されている。ＩＧＢＴ１２ａは、第２スイッチング素子に相当する。ＩＧＢＴ１２ａは、Ｓｉを主成分として構成されている。アーム１０ａは、上記実施形態と同様にインバータ回路やコンバータ回路に適用することができる。変形例２であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することがで
【００６１】
（変形例３）
図９に示すように、アーム１０ａをインバータ回路２ａに適用した例を採用する。変形例３は、インバータ回路２ａの構成が上記実施形態と異なる。インバータ回路２ａは、アーム１０のかわりに、変形例１のアーム１０ａを備えている点がインバータ回路２と異なる。よって、上下アーム回路１ａは、直列に接続された２つのアーム１０ａを含んでいる。このように、アーム１０ａを備えたインバータ回路は、還流時にＭＯＳＦＥＴ１１の内蔵ダイオードや同期整流を利用する。この変形例３であっても、上記実施形態と同様の効果を奏することがで
【００６２】
（変形例４）
変形例４は、アーム１０ｂの構成が上記第２実施形態と異なる。図１０に示すように、アーム１０ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１１とＩＧＢＴ１２ａとＦＷＤ１２ｂとが並列接続されている。ＩＧＢＴ１２ａとＦＷＤ１２ｂとは、別素子である。アーム１０ｂは、上記実施形態と同様にインバータ回路やコンバータ回路に適用することができる。変形例４であっても、上記実施形態と同様の効果を奏すること１がで
【００６３】
（第２実施形態）
図１１、図１２を用いて、第２実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態は、マイコン３０ａが出力する信号とドライバＩＣ２０ａの動作が上記実施形態と異なる。その他の点に関しては、上記実施形態と同様であるため、上記実施形態を適用することができる。また、本実施形態では、上記変形例を適用することもできる。
【００６４】
図１１、図１２に示すように、電力変換装置は、駆動部として、マイコン３０ａとドライバＩＣ２０ａとを備えている。マイコン３０ａは、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動を指示する駆動信号（ＰＷＭ信号）と、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２のうち駆動させる素子を切り替える切替信号とを出力する。マイコン３０ａは、例えば、駆動信号として、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２を区別することなく、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動を指示する信号を出力。つまり、マイコン３０ａは、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２のそれぞれに対応した第１駆動信号と第２駆動信号とを出力するのではなく、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２に共通の駆動信号を出力する。
【００６５】
また、マイコン３０ａは、切替信号として、例えば、ＭＯＳＦＥＴ１１を駆動させてＲＣ−ＩＧＢＴ１２を停止させることを示す信号、または、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動させることを示す信号を出力する。なお、マイコン３０ａは、切替信号として、例えば、ＭＯＳＦＥＴ１１を停止させてＲＣ−ＩＧＢＴ１２を駆動させることを示す信号を出力してもよい。
【００６６】
マイコン３０ａは、フィードバック信号に基づいて、駆動信号と切替信号とを出力する。言い換えると、マイコン３０ａは、フィードバック信号に基づいて、駆動信号を出力するとともに、フィードバック信号に応じた駆動状態となるように切替信号を出力する。
【００６７】
このように、マイコン３０ａは、第１駆動信号と第２駆動信号とを出力して、第１駆動状態と第２駆動状態とを切り替えるのではなく、切替信号を出力して、第１駆動状態と第２駆動状態とを切り替える。つまり、マイコン３０ａは、図５のフローチャートと同様の処理を実行するものであるが、ステップＳ３０に進む場合に、ＭＯＳＦＥＴ１１を駆動させＲＣ−ＩＧＢＴ１２を停止させることを示す切替信号を出力する。また、マイコン３０ａは、ステップＳ６０に進む場合に、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動させることを示す切替信号を出力する。
【００６８】
ドライバＩＣ２０ａは、駆動信号と切替信号に基づいて、ＭＯＳＦＥＴ１１に第１ゲート駆動信号を出力するとともに、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２に第２ゲート駆動信号を出力する。つまり、ドライバＩＣ２０ａは、駆動信号と、ＭＯＳＦＥＴ１１を駆動させＲＣ−ＩＧＢＴ１２を停止させることを示す切替信号とが入力されると、第２ゲート駆動信号を出力することなく、第１ゲート駆動信号を出力する。また、ドライバＩＣ２０ａは、駆動信号と、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動させることを示す切替信号とが入力されると、第１ゲート駆動信号と第２ゲート駆動信号とを出力する。
【００６９】
よって、本実施形態の電力変換装置は、第１実施形態と同様に動作することができる。このため、本実施形態の電力変換装置は、第１実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。
【００７０】
なお、マイコン３０ａは、第１実施形態のように、遷移期間において、フィードバック信号に加えてキャリア周波数に基づいて、切替信号を出力してもよい。また、マイコン３０ａは、変形例１のように、遷移期間において、フィードバック信号と、第１電流閾値及び第２電流閾値との比較結果に応じて、切替信号を出力しても
【００７１】
（第３実施形態）
図１３、図１４、図１５を用いて、第３実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態は、マイコン３０ｂが出力する信号とドライバＩＣ２０ｂの動作が上記実施形態と異なる。その他の点に関しては、上記第１実施形態と同様であるため、上記第１実施形態を適用することができる。また、本実施形態では、上記変形例を適用することもできる。
【００７２】
図１３、図１４に示すように、電力変換装置は、駆動部として、マイコン３０ｂとドライバＩＣ２０ｂとを備えている。マイコン３０ｂは、マイコン３０ａと同様に、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動を指示する駆動信号を出力する。マイコン３０ｂは、例えば、駆動信号として、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２を区別することなく、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動を指示する信号を出力。つまり、マイコン３０ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２のそれぞれに対応した第１駆動信号と第２駆動信号とを出力するのではなく、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２に共通の駆動信号を出力する。
【００７３】
図１４に示すように、ドライバＩＣ２０ｂは、電流センサ４０からのフィードバック信号が入力される。ドライバＩＣ２０ｂは、駆動信号が入力された場合、フィードバック信号に基づいてＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２のそれぞれにゲート駆動信号を出力する。
【００７４】
詳述すると、ドライバＩＣ２０ｂは、アーム１０のＭＯＳＦＥＴ１１の出力電流に対応する電気信号である第１フィードバック信号と、アーム１０のＲＣ−ＩＧＢＴ１２の出力電流に対応する電気信号である第２フィードバック信号とが入力される。そして、ドライバＩＣ２０ｂは、第１フィードバック信号と第２フィードバック信号に基づいて、ＭＯＳＦＥＴ１１に対する第１ゲート駆動信号の出力と停止、及びＲＣ−ＩＧＢＴ１２に対する第２ゲート駆動信号の出力と停止を行う。
【００７５】
つまり、ドライバＩＣ２０ｂは、第１フィードバック信号が、第１閾値となるまでは、第１ゲート駆動信号を出力してＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動する。ドライバＩＣ２０ｂは、第１閾値を超えた場合、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動する。ドライバＩＣ２０ｂは、第２フィードバック信号により電流が流れていないことを示す閾値に達した場合、第１ゲート駆動信号を出力してＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動する。
【００７６】
このように、ドライバＩＣ２０ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２のうちＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域の場合、第２ゲート駆動信号を出力することなく、第１ゲート駆動信号を出力してＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動できる。そして、ドライバＩＣ２０ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２で分流する電流が流れる出力電流域の少なくとも一部の場合、第１ゲート駆動信号と第２ゲート駆動信号を出力して、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動できる。
【００７７】
よって、本実施形態の電力変換装置は、第１実施形態と同様に動作することができる。このため、本実施形態の電力変換装置は、第１実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。
【００７８】
また、本実施形態の電力変換装置は、ドライバＩＣ２０ｂ（ハード）で第１駆動状態と第２駆動状態との切り替えを行うことができる。このため、マイコン３０ｂは、スイッチング素子毎に駆動信号を出力したり、切替信号を出力したりする必要がない。また、本実施形態の電力変換装置は、駆動切替えをマイコンで実施する必要がないので、ソフトを修正する必要がなく、切り替え制御を実施していないインバータで採用しているマイコン及びソフトと共用できる。さらに、本実施形態の電力変換装置は、マイコン３０が処理を実行する所定周期に関係なく第１駆動状態と第２駆動状態とを切り替えることができる。よって、本実施形態の電力変換装置は、第１実施形態の電力変換装置よりも、第１駆動状態と第２駆動状態とを細かく切り替えることができる。
【００７９】
また、本実施形態の電力変換装置では、変形例１と同様に、遷移期間において、フィードバック信号と、第１電流閾値及び第２電流閾値との比較結果に応じて、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動を決定してもよい。
【００８０】
ドライバＩＣ２０ｂは、遷移期間においては、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の合計駆動損失が低減するように、ＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動させるか、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２両方を駆動させる。例えば、ドライバＩＣ２０ｂは、フィードバック信号が第１電流閾値と第２電流閾値の間である場合はＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動させ、フィードバック信号が第１電流閾値と第２電流閾値の間でない場合はＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２両方を駆動させる。
【００８１】
このようにすることで、変形例１と同様の効果を奏することがで
【００８２】
（第４実施形態）
図１６を用いて、第４実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態は、相電流を検出する電流センサ４０からフィードバック信号が出力されている点が第３実施形態と異なる。その他の点に関しては、第３実施形態と同様であるため、上記第３実施形態を適用することができる。また、本実施形態では、上記変形例を適用することもできる。
【００８３】
ドライバＩＣ２０ｃは、フィードバック信号に基づいて、ＭＯＳＦＥＴ１１に対する第１ゲート駆動信号の出力と停止、及びＲＣ−ＩＧＢＴ１２に対する第２ゲート駆動信号の出力と停止を行う。
【００８４】
つまり、ドライバＩＣ２０ｂは、フィードバック信号が、第１閾値となるまでは、第１ゲート駆動信号を出力してＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動する。一方、ドライバＩＣ２０ｂは、第１閾値を超えた場合、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動する。
【００８５】
このように、ドライバＩＣ２０ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２のうちＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域の場合、第２ゲート駆動信号を出力することなく、第１ゲート駆動信号を出力してＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動できる。そして、ドライバＩＣ２０ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２で分流する電流が流れる出力電流域の少なくとも一部の場合、第１ゲート駆動信号と第２ゲート駆動信号を出力して、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動できる。
【００８６】
よって、本実施形態の電力変換装置は、第３実施形態と同様に動作することができる。このため、本実施形態の電力変換装置は、第３実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することがで
【００８７】
（第５実施形態）
図１７を用いて、第５実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態は、アーム１０ｃの構成が第１実施形態の変形例２と異なる。
【００８８】
第５実施形態では、図１１に示すように、第１スイッチング素子として第１ＭＯＳＦＥＴ１１１と第２ＭＯＳＦＥＴ１１２、第２スイッチング素子として第１ＩＧＢＴ１２１と第２ＩＧＢＴ１２２とを備えている例を採用している。第１ＭＯＳＦＥＴ１１１と第２ＭＯＳＦＥＴ１１２は、ＭＯＳＦＥＴ１１と同様である。第１ＩＧＢＴ１２１と第２ＩＧＢＴ１２２は、ＩＧＢＴ１２ａと同様である。
【００８９】
アーム１０ｃは、高電位側に共通配線６０が接続されている。この共通配線６０は、第１分岐配線６１と第２分岐配線６２とに分岐している。第１分岐配線６１は、共通配線６０からＭＯＳＦＥＴ１１１、１１２側に分岐して、第１ＭＯＳＦＥＴ１１１、１１２に接続されている。第２分岐配線６２は、共通配線６０からＩＧＢＴ１２１、１２２側に分岐して、第１ＩＧＢＴ１２１、１２２に接続されている。
【００９０】
第１インダクタンスＬ１は、共通配線６０の配線インダクタンスである。第２インダクタンスＬ２は、第１分岐配線６１の配線インダクタンスである。第３インダクタンスＬ３は、第２分岐配線６２の配線インダクタンスである。
【００９１】
なお、本実施形態では、共通配線６０と第１分岐配線６１とをＭＯＳＦＥＴの主回路と称し、共通配線６０と第２分岐配線６２とをＩＧＢＴの主回路と称する。よって、ＭＯＳＦＥＴの主回路インダクタンスは、Ｌ１＋Ｌ２となる。一方、ＩＧＢＴの主回路インダクタンスは、Ｌ１＋Ｌ３となる。
【００９２】
電力変換装置は、Ｌ１＋Ｌ２がＬ１＋Ｌ３よりも小さいと、低電流時の駆動損失を小さくすることができるので好ましい。つまり、上記のように、電力変換装置は、第１スイッチング素子のみに電流が流れる低電流時は第１スイッチング素子のみを駆動させる。このため、電力変換装置は、Ｌ１＋Ｌ２をＬ１＋Ｌ３よりも小さいくすることで、第１ＭＯＳＦＥＴ１１１と第２ＭＯＳＦＥＴ１１２のみを駆動する際の駆動損失を小さくすることができる。また、例えばハイブリッド車に搭載された動力源としてのモータジェネレータ１００を駆動するインバータ回路に適用した場合、電力変換装置は、街乗りの運転状態や、燃費に効いてくる運転状態の時に、駆動損失を小さくすることができる。
【００９３】
また、電力変換装置は、Ｌ１＋Ｌ３がＬ１＋Ｌ２よりも小さいと、大電流時の駆動損失を小さくすることができるので好ましい。つまり、上記のように、電力変換装置は、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子の両方に電流が流れる大電流時は第１スイッチング素子と第２スイッチング素子を駆動させる。このため、電力変換装置は、Ｌ１＋Ｌ３をＬ１＋Ｌ２よりも小さくすることで、ＭＯＳＦＥＴ１１１、１１２とＩＧＢＴ１２１、１２２を駆動する際の、ＩＧＢＴ１２１、１２２の駆動損失を小さくすることができる。これによって、電力変換装置は、ＩＧＢＴ１２１、１２２の素子サイズを小さくすることもできる。つまり、電力変換装置は、ＩＧＢＴ１２１、１２２の素子サイズを小さくすることもできる。
【００９４】
なお、本実施形態の電力変換装置は、第１実施形態と同様に動作する。よって、本実施形態の電力変換装置は、第３実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することがで
【００９５】
（第６実施形態）
図１８、図１９を用いて、第６実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。よって、本実施形態では、第１実施形態と同様の箇所関しては、第１実施形態の記載内容を適用することができる。本実施形態は、主に、スイッチング回数を少なくする場合の制御内容が第１実施形態と異なる。
【００９６】
なお、本実施形態では、一例として、第１スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを採用し、第２スイッチング素子としてＲＣ−ＩＧＢＴを採用する。ＲＣ−ＩＧＢＴ１２は、特許請求の範囲におけるＩＧＢＴに相当する。しかしながら、本開示は、これに限定されない。また、図１９は、図６と同様のＭＯＳＦＥＴ１１及びＲＣ−ＩＧＢＴ１２の特性を示している。後ほど説明する図２１，図２７に関しても同様である。
【００９７】
本実施形態の電力変換装置は、第１実施形態と同様、スイッチング部に相当するアーム１０を含むインバータ回路２と、駆動部に相当するドライバＩＣ２０及びマイコン３０とを備えている。また、電力変換装置は、図１８に示すように、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２もしくはＭＯＳＦＥＴ１１のオン電圧Ｖｏｎを検出する電圧センサを備えている。言い換えると、マイコン３０は、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２もしくはＭＯＳＦＥＴ１１のオン電圧Ｖｏｎを取得可能に構成されている。このため、本実施形態のマイコン３０は、第１実施形態のマイコン３０における出力電流判定部３１のかわりに、オン電圧判定部を備えているとみなすことができる。なお、電圧センサは、周知のものを採用することができる。
【００９８】
電力変換装置は、一例として、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の方がＭＯＳＦＥＴ１１よりもゲート入力電荷量Ｑｇが大きいものが採用されている。駆動損失は、ゲート入力電荷量Ｑｇが大きいほど大きくなる。このため、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２は、ＭＯＳＦＥＴ１１よりも駆動損失が大きい。
【００９９】
電力変換装置は、第３駆動状態と第４駆動状態とがある。第３駆動状態は、ＭＯＳＦＥＴ１１のスイッチング回数よりもＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数の方が少ない状態である。第４駆動状態は、ＭＯＳＦＥＴ１１のスイッチング回数とＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数が同じ状態である。このように、第３駆動状態と第４駆動状態は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動させる駆動状態である。よって、マイコン３０は、駆動状態を第３駆動状態と第４駆動状態とで切り替える。なお、第３駆動状態のようにＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２を駆動制御することを第３駆動制御とも言える。同様に、第４駆動状態のようにＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２を駆動制御することを第４駆動制御とも言える。
【０１００】
マイコン３０は、オン電圧Ｖｏｎを取得すると、オン電圧Ｖｏｎと電圧閾値とを比較する。電圧閾値は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域であるか否かを判定するための閾値である。マイコン３０は、オン電圧Ｖｏｎが電圧閾値に達しない場合、すなわち、オン電圧Ｖｏｎが電圧閾値未満の場合に、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定する。言い換えると、電圧閾値は、ＭＯＳＦＥＴ１１のオン電圧がＲＣ−ＩＢＧＴ１２のオン電圧の切片以下の電圧領域であるか否かを判定するための閾値である。よって、マイコン３０は、オン電圧Ｖｏｎが電圧閾値に達しない場合、すなわち、オン電圧Ｖｏｎが電圧閾値未満の場合に、ＭＯＳＦＥＴ１１のオン電圧がＲＣ−ＩＢＧＴ１２のオン電圧の切片以下の電圧領域であると判定する。つまり、ＭＯＳＦＥＴ１１のオン電圧がＲＣ−ＩＢＧＴ１２のオン電圧の切片以下の電圧領域は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と言い換えることができる。なお、ＲＣ−ＩＢＧＴ１２のオン電圧の切片は、図１９における閾値と記載している箇所である。
【０１０１】
そして、図１９に示すように、マイコン３０は、オン電圧Ｖｏｎが電圧閾値未満の場合、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定し、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らす。具体的には、マイコン３０は、駆動状態を第３駆動状態として、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数をＭＯＳＦＥＴ１１のスイッチング回数よりも少なくする。特に、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定した場合に限って、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数をＭＯＳＦＥＴ１１のスイッチング回数よりも少なくしてもよい。なお、図１９の閾値は、電圧閾値である。
【０１０２】
さらに、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２を駆動させる際に、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定しなかった場合は、駆動状態を第４駆動状態とする。つまり、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２で分流する電流が流れる出力電流域の少なくとも一部の場合、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動してもよい。電力変換装置は、第１実施形態と同様、合計駆動損失を低減することができる。
【０１０３】
また、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定した場合に、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定しなった場合よりも、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らすとも言える。つまり、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定しなった場合のＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数よりも、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定した場合のＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らす。
【０１０４】
電力変換装置は、このようにＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を少なくする分、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を少なくしない場合よりも駆動損失を低減することができる。また、電力変換装置は、オン電圧をダイレクトにモニタして、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らすか否かを判定しているため、駆動状態を高精度に第３駆動状態とすることができる。さらに、電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１よりも駆動損失が大きいＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らすため、駆動損失を低減できる効果が大きい。さらに、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定した場合に限って、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数をＭＯＳＦＥＴ１１のスイッチング回数よりも少なくすることで、効率的に駆動損失を低減することができる。言い換えると、ＭＯＳＦＥＴ１１の負荷が増えることを抑制しつつ、駆動損失を低減することができる。
【０１０５】
また、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみを駆動することで、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らしてもよい。つまり、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定した場合に、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の駆動を停止することで、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数をＭＯＳＦＥＴ１１のスイッチング回数よりも少なくする。電力変換装置は、これによって駆動損失をより一層低減することができる。
【０１０６】
（第７実施形態）
図２０、図２１を用いて、第７実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態では、第１実施形態や第６実施形態との相違点を中心に説明する。よって、本実施形態では、第１実施形態や第６実施形態と同様の箇所に関しては、第１実施形態や第６実施形態の記載内容を適用することができる。本実施形態は、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域であるか否かを判定する方法が第６実施形態と異なる。
【０１０７】
本実施形態の電力変換装置は、第１実施形態や第６実施形態と同様、スイッチング部に相当するアーム１０を含むインバータ回路２と、駆動部に相当するドライバＩＣ２０及びマイコン３０とを備えている。また、電力変換装置は、図２０に示すように、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の出力電流を検出する電流センサを備えている。言い換えると、マイコン３０は、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の出力電流を取得可能に構成されている。このため、本実施形態のマイコン３０は、第１実施形態のマイコン３０と同様、出力電流判定部３１を備えている。
【０１０８】
マイコン３０は、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の出力電流の検出値を取得し、出力電流からＲＣ−ＩＧＢＴ１２のオン電圧Ｖｏｎを推定する。マイコン３０は、出力電流とオン電圧Ｖｏｎの関係式や、出力電流とオン電圧Ｖｏｎのマップなどを用いて、オン電圧Ｖｏｎを推定することができる。なお、マイコン３０が推定したオン電圧Ｖｏｎの値は、推定値と言える。
【０１０９】
ところで、出力電流とオン電圧Ｖｏｎの関係は、温度特定を持っている。このため、マイコン３０は、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の素子温度を考慮して推定値を求めてもよい。この場合、マイコン３０は、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の素子温度を取得可能に構成とする。マイコン３０は、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２に設けられた温度センサやＲＣ−ＩＧＢＴ１２の周辺に設けられた温度センサから素子温度を取得することができる。
【０１１０】
そして、マイコン３０は、素子温度を取得し、素子温度に応じて推定値を切り替える。言い換えると、マイコン３０は、上記関係式やマップに加えて、素子温度に応じて推定値を推定する。素子温度を考慮した推定値は、出力電流とオン電圧Ｖｏｎと素子温度の関係式や、出力電流とオン電圧Ｖｏｎと素子温度のマップなどを用いて求めることができる。これによって、電力変換装置は、素子温度を考慮しない場合よりも高精度に推定値を求めることができる。
【０１１１】
なお、電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１やＲＣ−ＩＧＢＴ１２などを冷却水（冷媒）によって冷却する冷却器に有した構成や、冷却器に取り付けられた構成考えられる。冷却器は、例えば、特開２０１８−１０１６６６号公報に記載されたものなどを採用することができる。この場合、マイコン３０は、冷却水の水温を取得する。そして、マイコン３０は、水温からＲＣ−ＩＧＢＴ１２の素子温度を推測することで、素子温度を取得してもよい。
【０１１２】
また、マイコン３０は、推定値を推定すると、推定値と電圧閾値とを比較する。ここでの電圧閾値は、第６実施形態の電圧閾値と同様である。マイコン３０は、推定値が電圧閾値に達しない場合、すなわち、オン電圧Ｖｏｎが電圧閾値未満の場合に、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定する。そして、マイコン３０は、第６実施形態と同様、推定値が電圧閾値未満の場合、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域と判定し、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らす。本実施形態の電力変換装置は、第６実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。
【０１１３】
さらに、本実施形態の電力変換装置は、図２１に示すように、電圧閾値に相当する電流閾値を用いて、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域であるか否かを判定してもよい。この場合、マイコン３０は、出力電流からオン電圧Ｖｏｎを推定する必要がない。
【０１１４】
（第８実施形態）
図２２を用いて、第８実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態では、第６実施形態との相違点を中心に説明する。よって、本実施形態では第６実施形態と同様の箇所に関しては、第６実施形態の記載内容を適用することができる。本実施形態は、許可状態の場合にのみ第３駆動状態とする点が第６実施形態と異なる。
【０１１５】
マイコン３０は、駆動状態を第３駆動状態とすることを許可する許可状態か禁止する禁止状態かを判定する機能を有している。マイコン３０は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ１１の素子温度に基づいて、許可状態か禁止状態かを判定する。この場合、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１の素子温度を取得可能に構成されている。素子温度は、ＭＯＳＦＥＴ１１に設けられた温度センサやＭＯＳＦＥＴ１１の周辺に設けられた温度センサから素子温度を取得することができる。さらに、マイコン３０は、第７実施形態のように、冷却水の水温から素子温度を推定してもよい。
【０１１６】
マイコン３０は、素子温度を取得すると、許可状態とするか禁止状態とするかを判定するために、素子温度と温度閾値とを比較する。なお、温度閾値は、ＭＯＳＦＥＴ１１の動作上限温度などに基づいて設定される。つまり、温度閾値は、ＭＯＳＦＥＴ１１の素子温度が動作上限温度に達しないような値とする。また、温度閾値は、現在のアーム１０の駆動状態を継続させると、ＭＯＳＦＥＴ１１の素子温度が動作上限温度に達すると推定される値を採用できる。よって、素子温度が温度閾値に達した場合、ＭＯＳＦＥＴ１１の発熱状態が厳しいとみなすことができる。
【０１１７】
そして、図２２に示すように、マイコン３０は、素子温度が温度閾値に達した場合に禁止状態とし、素子温度が温度閾値に達していない場合に許可状態とする。よって、マイコン３０は、禁止状態と判定した場合、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域であっても駆動状態を第４駆動状態とする。つまり、マイコン３０は、禁止状態と判定すると、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域であっても、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数をＭＯＳＦＥＴ１１のスイッチング回数よりも少なくする制御を禁止する。そして、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を駆動する。詳述すると、マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を同じスイッチング回数とする。
【０１１８】
これによって、本実施形態の電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１の発熱が厳しい場合は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２の両方を同じスイッチング回数とすることができる。よって、本実施形態の電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１の発熱を抑制することができる。また、本実施形態の電力変換装置は、
なお、本実施形態の電力変換装置は、第６実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。本実施形態は、第６実施形態だけでなく、第７実施形態など他の実施形態にも適用することができる。
【０１１９】
（第９実施形態）
図２３を用いて、第９実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態では、第８実施形態との相違点を中心に説明する。よって、本実施形態では第８実施形態と同様の箇所に関しては、第８実施形態の記載内容を適用することができる。本実施形態は、許可状態とするか禁止状態とするかを判定に用いる情報が第８実施形態と異なる。
【０１２０】
マイコン３０は、許可状態とするか禁止状態とするかを判定に用いる情報としてトルク指令を用いる。マイコン３０は、電力変換装置の外部に設けられたＥＣＵなどからトルク指令を受信可能に構成されている。そして、マイコン３０は、トルク指令に基づいてＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２を駆動するものである。
【０１２１】
マイコン３０は、トルク指令を取得すると、許可状態とするか禁止状態とするかを判定するために、トルク指令が示すトルクがトルクとトルク閾値とを比較する。トルク閾値は、現在のアーム１０の駆動状態を継続させると、ＭＯＳＦＥＴ１１の素子温度が動作上限温度に達すると推定される値を採用できる。よって、トルクがトルク閾値に達した場合、ＭＯＳＦＥＴ１１の発熱状態が厳しいとみなすことができる。
【０１２２】
そして、図２３に示すように、マイコン３０は、トルクがトルク閾値に達した場合に禁止状態とし、トルクがトルク閾値に達していない場合に許可状態とする。よって、マイコン３０は、禁止状態と判定した場合、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域であっても駆動状態を第４駆動状態とする。これによって、本実施形態の電力変換装置は、第８実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。
【０１２３】
また、電力変換装置は、出力電流が大きくなってからＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を増やすと（第４駆動状態とすると）、ＭＯＳＦＥＴ１１の予熱や制御遅延によりＭＯＳＦＥＴ１１の発熱が増大してしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態の電力変換装置は、トルク指令に応じて禁止状態とするため、ＭＯＳＦＥＴ１１の発熱が増大してしまうことを抑制できる。なお、本実施形態は、第６実施形態だけでなく、第７実施形態など他の実施形態にも適用することができる。
【０１２４】
（第１０実施形態）
図２４、図２５を用いて、第１０実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態では、第８実施形態との相違点を中心に説明する。よって、本実施形態では第８実施形態と同様の箇所に関しては、第８実施形態の記載内容を適用することができる。本実施形態は、許可状態とするか禁止状態とするかを判定に用いる情報が第８実施形態と異なる。
【０１２５】
マイコン３０は、許可状態とするか禁止状態とするかを判定に用いる情報としてモータの回転数を用いる。マイコン３０は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２を駆動することでモータを回転駆動させるものである。また、マイコン３０は、モータの回転数検出する回転数センサから、モータの回転数を取得可能に構成されている。
【０１２６】
マイコン３０は、回転数を取得すると、許可状態とするか禁止状態とするかを判定するために、回転数と回転数閾値とを比較する。回転数閾値は、現在のアーム１０の駆動状態を継続させると、ＭＯＳＦＥＴ１１の素子温度が動作上限温度に達すると推定される値を採用できる。よって、回転数が回転数閾値に達した場合、ＭＯＳＦＥＴ１１の発熱状態が厳しいとみなすことができる。
【０１２７】
そして、図２４の右図に示すように、マイコン３０は、回転数が回転数閾値に達した場合に禁止状態とし、回転数が回転数閾値に達していない場合に許可状態とする。よって、マイコン３０は、禁止状態と判定した場合、ＭＯＳＦＥＴ１１のみに電流が流れる出力電流域であっても駆動状態を第４駆動状態とする。つまり、マイコン３０は、回転数が低い領域では駆動状態を第４駆動状態とする。これによって、本実施形態の電力変換装置は、第８実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。なお、本実施形態は、第６実施形態だけでなく、第７実施形態など他の実施形態にも適用することができる。
【０１２８】
さらに、モータの低回転時（ロック時）には、図２４の左図に示すように、電流が一相に集中し、ＭＯＳＦＥＴ１１やＲＣ−ＩＧＢＴ１２に発熱が特に厳しくなる。そのため、マイコン３０は、低回転時には、禁止状態とし、閾値以下でもＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らさないようにする。また、モータの高回転時は、スリップ等、瞬間的にＭＯＳＦＥＴ１１やＲＣ−ＩＧＢＴ１２に電流が流れて温度が上昇するモードがある。そのため、マイコン３０は、図２５に示すように、高回転時には禁止状態とし、閾値以下でもＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らさないようにしてもよい。
【０１２９】
（第１１実施形態）
図２６を用いて、第１１実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態では、第６実施形態との相違点を中心に説明する。よって、本実施形態では第６実施形態と同様の箇所に関しては、第６実施形態の記載内容を適用することができる。本実施形態は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２との体格が第６実施形態と異なる。
【０１３０】
図２６に示すように、本実施形態の電力変換装置は、アーム１０ｄを備えている。アーム１０ｄは、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２を備えている。また、アーム１０ｄは、ＭＯＳＦＥＴ１１用の主端子１３ａと信号端子１３ｃ、及びＲＣ−ＩＧＢＴ１２用の主端子１３ｂと信号端子１３ｄを備えている。さらに、アーム１０ｄは、これらを一体的に封止する封止部１４を備えている。封止部１４は、主端子１３ａ，１３ｖの一部と信号端子１３ｃ，１３ｄの一部が露出した状態で封止している。
【０１３１】
アーム１０ｄは、第６実施形態と同様、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の方がＭＯＳＦＥＴ１１よりもゲート入力電荷量Ｑｇが大きいものが採用されている。また、アーム１０ｄは、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の方がＭＯＳＦＥＴ１１よりもチップサイズが大きい。例えば、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２は、厚みがＭＯＳＦＥＴ１１と同じ、厚み方向に直行する平面の面積がＭＯＳＦＥＴ１１よりも広いものなどを採用できる。また、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２は、厚みがＭＯＳＦＥＴ１１よりも厚く、厚み方向に直行する平面の面積がＭＯＳＦＥＴ１１よりも広いものであっても採用できる。しかしながら、アーム１０ｄは、チップサイズがＲＣ−ＩＧＢＴ１２の方がＭＯＳＦＥＴ１１よりも大きければ採用できる。
【０１３２】
本実施形態の電力変換装置は、第６実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。つまり、電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１よりも駆動損失が大きいＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らすため、駆動損失を低減できる効果が大きい。
【０１３３】
（第１２実施形態）
図２７を用いて、第１２実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態では、第６実施形態との相違点を中心に説明する。よって、本実施形態では第６，第１１実施形態と同様の箇所に関しては、第６，第１１実施形態の記載内容を適用することができる。本実施形態は、ＭＯＳＦＥＴ１１とＲＣ−ＩＧＢＴ１２との個数が第６，第１１実施形態と異なる。
【０１３４】
アーム１０ｅは、第６実施形態と同様、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の方がＭＯＳＦＥＴ１１よりもゲート入力電荷量Ｑｇが大きいものが採用されている。また、アーム１０ｅは、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２の方がＭＯＳＦＥＴ１１よりも素子数が多い。本実施形態では、一例として、ＲＣ−ＩＧＢＴ１２が二個、ＭＯＳＦＥＴ１１が一個のアーム１０ｅを採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、素子数がＲＣ−ＩＧＢＴ１２の方がＭＯＳＦＥＴ１１よりも多ければ採用できる。
【０１３５】
本実施形態の電力変換装置は、第６実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。つまり、電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１よりも駆動損失が大きく、ＭＯＳＦＥＴ１１よりも個数が多いＲＣ−ＩＧＢＴ１２のスイッチング回数を減らすため、駆動損失を低減できる効果が大きい。
【０１３６】
（第１３実施形態）
図２８を用いて、第１３実施形態の電力変換装置に関して説明する。本実施形態では、第６実施形態との相違点を中心に説明する。よって、本実施形態では第６実施形態と同様の箇所に関しては、第６実施形態の記載内容を適用することができる。本実施形態は、ゲート駆動電圧が第６実施形態と異なる。
【０１３７】
本実施形態の電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１の方がＲＣ−ＩＧＢＴ１２よりもゲート駆動電圧が大きい。電力変換装置は、ＭＯＳＦＥＴ１１のゲート駆動電圧が大きいほど、ＭＯＳＦＥＴ１１のオン電圧を低くすることができる。このため、電力変換装置は、駆動状態を第３駆動状態から第４駆動状態へと切り替えるための閾値を大電流側へシフトできる。よって、電力変換装置は、駆動損失を低減できる電流域を拡大することができる。なお、本実施形態の電力変換装置は、第６実施形態の電力変換装置と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１、１ａ…上下アーム回路、２、２ａ…インバータ回路、１０、１０ａ〜１０ｅ…アーム、１１…ＭＯＳＦＥＴ、１１１…第１ＭＯＳＦＥＴ、１１２…第２ＭＯＳＦＥＴ、１２…ＲＣ−ＩＧＢＴ、１２ａ…ＩＧＢＴ、１２ｂ…ＦＷＤ、１２１…第１ＩＧＢＴ、１２２…第２ＩＧＢＴ、２０、２０ａ〜２０ｃ…ドライバＩＣ、３０、３０ａ、３０ｂ…マイコン、３１…出力電流判定部、３２…キャリア周波数判定部、３３…駆動信号出力部、４０…電流センサ、５０…平滑コンデンサ、６０…共通配線、６１…第１分岐配線、６２…第２分岐配線、１００…モータジェネレータ
【図１】
2020078239.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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