(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイサイドトランジスタの制御回路であって、
前記ハイサイドトランジスタの低電位側端子と負の固定電圧端子の間に設けられたスイッチを含み、前記スイッチがオンする動作状態と前記スイッチがオフする停止状態が切りかえ可能であって、動作状態において前記ハイサイドトランジスタの低電位側端子より低いローレベル駆動電圧を発生し、停止状態において消費電流が低下するよう構成された負電圧回路と、
前記ハイサイドトランジスタのオン、オフを制御する制御信号を受け、前記制御信号が前記ハイサイドトランジスタのオフを指示するとき、前記ハイサイドトランジスタの制御端子に、前記ローレベル駆動電圧に応じた駆動電圧を印加するハイサイド駆動回路と、
前記ハイサイドトランジスタのオン、オフ状態とは別に、前記ハイサイドトランジスタまたは前記制御回路の状態を検出可能であり、検出した状態にもとづいて、前記負電圧回路の前記スイッチを制御することにより前記動作状態と前記停止状態を切りかえる制御装置と、
を備えることを特徴とする制御回路。
【請求項２】
前記制御装置は、前記ハイサイドトランジスタの低電位側端子の電位と前記ローレベル駆動電圧との電位差を検出し、前記ハイサイドトランジスタの低電位側端子の電位と前記ローレベル駆動電圧との電位差が所定のしきい値電圧より大きいとき、前記負電圧回路を前記停止状態とすることを特徴とする請求項１に記載の制御回路。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ハイサイドトランジスタに流れる電流を検出し、前記ハイサイドトランジスタに流れる電流が所定のしきい値電流より小さいとき、前記負電圧回路を停止状態とすることを特徴とする請求項１または２に記載の制御回路。
【請求項４】
前記制御装置は、前記ハイサイドトランジスタのスイッチング周波数を検出し、前記ハイサイドトランジスタのスイッチング周波数が所定のしきい値より低いとき、前記負電圧回路を停止状態とすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の制御回路。
【請求項５】
前記負電圧回路は、前記ハイサイドトランジスタの低電位側端子と負の固定電圧端子の間に、前記スイッチと直列に設けられたキャパシタを含み、前記キャパシタの低電位側端子に生ずる電圧を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の制御回路。
【請求項６】
前記制御装置は、前記キャパシタの両端間の電圧が所定のしきい値電圧より大きいとき、前記スイッチをオフすることを特徴とする請求項５に記載の制御回路。
【請求項７】
前記負電圧回路は、前記キャパシタと並列に、そのカソードが前記キャパシタの高電位側端子側となる向きで設けられたツェナーダイオードをさらに含むことを特徴とする請求項５または６に記載の制御回路。
【請求項８】
ハイサイドトランジスタと、
前記ハイサイドトランジスタを駆動する請求項１から７のいずれかに記載の制御回路と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチングトランジスタを駆動する制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータドライバ、スイッチング電源、照明用のインバータ、その他さまざまな産業機器に、電力変換装置が利用される。電力変換装置（インバータ）は、直列に接続されたハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタを含むハーフブリッジ回路、ローサイドトランジスタを整流用ダイオードに置換した回路、Ｈブリッジ回路など（以下、これらをスイッチング出力回路と総称する）と、トランジスタを駆動するためのゲート制御回路を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１５１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１は、本発明者が検討した比較技術に係る三相電力変換装置３００を示す回路図である。電力変換装置３００は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のスイッチング出力回路１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗと、それぞれを制御する制御回路１２Ｕ、１２Ｖ、１２Ｗを備える。各相は同様に構成されるため、Ｕ相に着目して構成を説明する。また相を示す添え字は適宜省略する。なお、図１の構成を当業者に知られた公知技術として認識してはならない。
【０００５】
スイッチング出力回路１０は、電源端子ＰＶＤＤと接地端子ＰＧＮＤの間に直列に設けられたハイサイドトランジスタＭ１およびローサイドトランジスタＭ２を含む。ハイサイドトランジスタＭ１およびローサイドトランジスタＭ２それぞれと並列に、カソードが電源端子ＰＶＤＤ側となる向きでダイオードが設けられている。
【０００６】
制御回路１２は、制御装置８からの制御信号Ｇ１、Ｇ２に応じて、ハイサイドトランジスタＭ１とローサイドトランジスタＭ２を交互にオン、オフする。ハイサイドトランジスタＭ１がオン、ローサイドトランジスタＭ２がオフすると、出力Ｕとして電源電圧Ｖｄｄが出力される。反対にハイサイドトランジスタＭ１がオフ、ローサイドトランジスタＭ２がオンすると、出力Ｕとして接地電圧ＶＧＮＤ（０Ｖ）が出力される。
【０００７】
制御回路１２は、ハイサイドトランジスタＭ１を駆動するハイサイド駆動回路１４と、ローサイドトランジスタＭ２を駆動するローサイド駆動回路１６を備える。
正の制御用電源Ｅ１は、正の電源電圧Ｖ１を生成する。負の制御用電源Ｅ２は、負の電源電圧Ｖ２（Ｖ２＜０）を生成する。
【０００８】
抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１およびキャパシタＣ１は、いわゆるブートストラップ回路を構成する。ブートストラップ回路は、整流用のダイオードＤ１を介してキャパシタＣ１を充電し、その両端間に電位差ΔＶ１を発生させる。キャパシタＣ１の高電位側の端子には、ハイサイドトランジスタＭ１のソース電圧よりもΔＶ１高い電圧Ｖ３が発生する。
【０００９】
キャパシタＣ２、抵抗Ｒ２、ツェナーダイオードＺ１は、負の電源回路を形成している。具体的にはキャパシタＣ２が充電されることにより、キャパシタＣ２に電位差ΔＶ２が発生する。この電位差ΔＶ２は、ツェナーダイオードＺ１のツェナー電圧Ｖｚ（たとえば５Ｖ）に保たれる。その結果、キャパシタＣ２の低電位側の端子には、ハイサイドトランジスタＭ１のソース電圧よりもΔＶ２低い電圧Ｖ４が発生する。
【００１０】
ハイサイド駆動回路１４は、正の電源端子Ｐ１と負の電源端子Ｐ２を備え、それぞれに電源電圧Ｖ３、Ｖ４を受ける。ハイサイド駆動回路１４は、制御信号Ｇ１が第１レベル（たとえばハイレベル）をとるとき、ハイサイドトランジスタＭ１のゲートに対して電圧レベルが電源電圧Ｖ３である駆動電圧ＶＧ１を出力し、ハイサイドトランジスタＭ１をオンさせる。またハイサイド駆動回路１４は、制御信号Ｇ１が第２レベル（たとえばローレベル）をとるとき、ハイサイドトランジスタＭ１のゲートに対して、電圧レベルが電源電圧Ｖ４である駆動電圧ＶＧ１を出力し、ハイサイドトランジスタＭ１をオフする。
【００１１】
ローサイド駆動回路１６は、正の電源端子Ｐ３と負の電源端子Ｐ４を備え、それぞれに電源電圧Ｖ１、Ｖ２を受ける。ローサイド駆動回路１６は、制御信号Ｇ２が第１レベル（たとえばハイレベル）をとるとき、ローサイドトランジスタＭ２のゲートに対して、電圧レベルが電源電圧Ｖ１である駆動電圧ＶＧ２を出力し、ローサイドトランジスタＭ２をオンする。ローサイド駆動回路１６は、制御信号Ｇ２が第２レベル（たとえばローレベル）をとるとき、ローサイドトランジスタＭ２のゲートに対して、電圧レベルが電源電圧Ｖ２である駆動電圧ＶＧ２を出力し、ローサイドトランジスタＭ２をオフする。
【００１２】
図１の構成によれば、キャパシタＣ２、抵抗Ｒ２、ツェナーダイオードＺ１によって負の電源回路を構成することにより、ハイサイドトランジスタＭ１をオフするときのゲート電圧ＶＧ１が、そのソース電圧よりも低くなる。その結果、ゲートラインやソースラインにノイズが混入しても、ハイサイドトランジスタＭ１のゲートソース間電圧がＭＯＳＦＥＴのしきい値電圧Ｖｔｈを超えないため、ノイズによる誤動作を防止することができる。
【００１３】
ところが、図１の構成では、キャパシタＣ２に十分な電位差ΔＶ２が発生した後も、ツェナーダイオードＺ１および抵抗Ｒ２を含む経路に電流が流れるため、無駄な電力が消費されることになる。
【００１４】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、消費電力を抑制しつつ、ハイサイドトランジスタの誤動作を防止可能な制御回路の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のある態様は、ハイサイドトランジスタの制御回路に関する。この制御回路は、動作状態と停止状態が切りかえ可能であって、動作状態においてハイサイドトランジスタの低電位側端子より低いローレベル駆動電圧を発生し、停止状態において消費電流が低下する負電圧回路と、ハイサイドトランジスタのオン、オフを制御する制御信号を受け、制御信号がハイサイドトランジスタのオフを指示するとき、ハイサイドトランジスタの制御端子に、ローレベル駆動電圧に応じた駆動電圧を印加するハイサイド駆動回路と、負電圧回路の動作状態と停止状態を切りかえる制御装置と、を備える。
【００１６】
この態様によると、必要に応じて負電圧回路の動作状態、停止状態を切りかえることにより、無駄な消費電力を低減できる。
【００１７】
制御装置は、ハイサイドトランジスタの低電位側端子の電位とローレベル駆動電圧との電位差が所定のしきい値電圧より大きいとき、負電圧回路を停止状態としてもよい。
ハイサイドトランジスタを確実にオフできるローレベル駆動電圧が生成されているときには、これ以上の負電圧回路の動作は無駄となるため、それを停止状態とすることにより無駄な電力を低減できる。
【００１８】
制御装置は、ハイサイドトランジスタに流れる電流が所定のしきい値電流より小さいとき、負電圧回路を停止状態としてもよい。
ハイサイドトランジスタに流れる電流が小さいとき、すなわち軽負荷状態では、ノイズが発生しにくく、あるいは発生したとしてもその振幅は小さいため、負電圧回路を停止状態としたとしても、ハイサイドトランジスタが誤ってオンすることは起こりにくい。したがってこの場合にも消費電力を低減できる。
【００１９】
制御装置は、ハイサイドトランジスタのスイッチング周波数が所定のしきい値より低いとき、負電圧回路を停止状態としてもよい。
スイッチング周波数が低いときには、軽負荷状態であると推定されるため、この場合にも負電圧回路を停止状態とすることにより消費電力を低減できる。
【００２０】
制御装置は、少なくとも制御信号と同期した信号にもとづいて、負電圧回路の動作状態と停止状態を制御してもよい。
制御信号と同期することにより、制御を簡素化できる。
【００２１】
負電圧回路は、ハイサイドトランジスタの低電位側端子と負の固定電圧端子の間に直列に設けられたキャパシタおよびスイッチを含み、キャパシタの低電位側端子に生ずる電圧を出力してもよい。スイッチは、動作状態においてオン、停止状態においてオフしてもよい。
スイッチをオフすることにより、キャパシタに対する充電経路が遮断されるため、消費電力を低減できる。
【００２２】
制御装置は、キャパシタの両端間の電圧が所定のしきい値電圧より大きいとき、スイッチをオフしてもよい。
キャパシタに十分な電位差が発生しているときには、スイッチをオフして電流経路を遮断することにより無駄な消費電力を低減できる。
【００２３】
負電圧回路は、キャパシタと並列に、そのカソードがキャパシタの高電位側端子側となる向きで設けられたツェナーダイオードをさらに含んでもよい。この場合、キャパシタの両端間の電圧をツェナー電圧に安定化できる。
【００２４】
本発明の別の態様は、電力変換装置である。この電力変換装置は、ハイサイドトランジスタと、ハイサイドトランジスタを駆動する上述のいずれかの態様の制御回路と、を備える。
【００２５】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のある態様によれば、消費電力を抑制しつつ、ハイサイドトランジスタの誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明者が検討した比較技術に係る三相電力変換装置を示す回路図である。
【図２】実施の形態に係る電力変換装置の構成を示す回路図である。
【図３】第１の変形例に係る電力変換装置の構成を示す回路図である。
【図４】第２の変形例に係る電力変換装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２９】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００３０】
図２は、実施の形態に係る電力変換装置１００の構成を示す回路図である。電力変換装置１００は三相インバータであり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のスイッチング出力回路１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗと、それらを制御する制御回路１２Ｕ、１２Ｖ、１２Ｗと、スイッチング出力回路１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗに対する制御信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を生成する制御装置８を備える。図１の電力変換装置３００と同一または同等の部材には、同一の符号が付されている。
【００３１】
電力変換装置１００の負荷（不図示）としては、電動機やトランス、インダクタなどの誘導性負荷が想定されるが、本発明において特に限定されない。制御装置８は、負荷の状態に応じて、駆動相Ｕ、Ｖ、Ｗを切りかえるとともに、駆動対象の相のハイサイドトランジスタＭ１、ローサイドトランジスタＭ２が交互にオン、オフするように制御信号Ｇ１、Ｇ２を生成する。各パワートランジスタの制御シーケンス（たとえば１２０度通電、１８０度通電など）については、公知技術を用いればよいため、ここでの説明は省略する。
【００３２】
負電圧回路２０は、動作状態と停止状態が切りかえ可能であって、動作状態においてハイサイドトランジスタＭ１の低電位側端子（ソース、エミッタ）より低いローレベル駆動電圧Ｖ４を発生する。ハイサイドトランジスタＭ１がオフすべき期間において、ローサイドトランジスタＭ２はオンしているから、ハイサイドトランジスタＭ１の低電位側端子の電圧（ソース電位）は、実質的に接地電圧ＶＧＮＤとなる。したがって、動作状態におけるローレベル駆動電圧Ｖ４は負電位となる。
【００３３】
また負電圧回路２０は、停止状態においては回路動作が停止し、その消費電流が停止状態において実質的にゼロ、もしくは動作状態に比べて小さくなるよう構成される。停止状態が持続すると、ローレベル駆動電圧Ｖ４は、ハイサイドトランジスタＭ１の低電位側端子（ソース）と同レベル、具体的には接地電圧ＶＧＮＤとなる。
【００３４】
具体的には、負電圧回路２０は、キャパシタＣ２、抵抗Ｒ２、ツェナーダイオードＺ１、スイッチＭ３を備える。キャパシタＣ２、抵抗Ｒ２、スイッチＭ３は、ハイサイドトランジスタＭ１の低電位側端子（ソース）と負の固定電圧Ｖ２が印加される端子との間に直列に設けられる。ツェナーダイオードＺ１は、キャパシタＣ２と並列に、そのカソードがキャパシタＣ２の高電位側端子側となる向きで設けられる。
【００３５】
スイッチＭ３は、ローサイドトランジスタＭ２と同型のトランジスタであり、ローサイド駆動回路１６と同様に構成されたスイッチ駆動回路１８によって制御される。スイッチＭ３がオンすると、負電圧回路２０は動作状態、スイッチＭ３がオフすると、負電圧回路２０は停止状態となる。
【００３６】
スイッチＭ３がオンすると、負電圧回路２０は図１の構成と実質的に等価となる。したがって、キャパシタＣ２の両端間の電圧ΔＶ２はツェナー電圧Ｖｚと等しくなり、キャパシタＣ２の低電位側端子には、ハイサイドトランジスタＭ１のソースよりもΔＶ２低い電圧が発生する。負電圧回路２０は、キャパシタＣ２の低電位側端子の電圧をローレベル駆動電圧Ｖ４として出力する。
【００３７】
スイッチＭ３がオフすると、キャパシタＣ２に対する充電経路が遮断される。その結果、負電圧回路２０の消費電流は低減される。
【００３８】
なお、負電圧回路２０の構成は図２のそれには限定されず、当業者であれば、キャパシタＣ２、抵抗Ｒ２、スイッチＭ３の順番が、適宜入れ替え可能であることが理解できる。あるいは同等の機能を実現可能な全く別の構成としてもよい。
【００３９】
ハイサイド駆動回路１４は、正の電源端子Ｐ１に、ブートストラップ回路（Ｒ１、Ｄ１、Ｃ１）が生成したハイレベル駆動電圧Ｖ３を受け、負の電源端子Ｐ２に、負電圧回路２０が生成したローレベル駆動電圧Ｖ４を受ける。
【００４０】
ハイサイド駆動回路１４は、ハイサイドトランジスタＭ１のオン、オフを制御する制御信号Ｇ１を受け、制御信号Ｇ１がハイサイドトランジスタＭ１のオフを指示するとき、ハイサイドトランジスタＭ１の制御端子（ゲート）に、ローレベル駆動電圧Ｖ４に応じた駆動電圧ＶＧ１を印加し、オフを指示するとき、ハイサイドトランジスタＭ１のゲートに、ハイレベル駆動電圧Ｖ３に応じた駆動電圧ＶＧ１を印加する。
【００４１】
制御装置８は、スイッチング出力回路１０Ｕ〜１０Ｗの制御に加えて、負電圧回路２０の動作状態と停止状態を制御する。具体的には、負電圧回路２０の動作状態と停止状態を切りかえるための制御信号Ｇ３を生成する。制御信号Ｇ３がアサート（たとえばハイレベル）されると負電圧回路２０は動作状態に、ネゲート（たとえばローレベル）されると負電圧回路２０は停止状態となる。
【００４２】
以下、制御装置８による負電圧回路２０の具体的な制御について説明する。
【００４３】
制御１．  まずは基本動作を説明する。制御装置８は、ハイサイドトランジスタＭ１がオフすべき期間において、制御信号Ｇ３をアサートして負電圧回路２０を動作状態とし、ハイサイドトランジスタＭ１をオンすべき期間においては、制御信号Ｇ３をネゲートして負電圧回路２０を停止状態とする。
【００４４】
負電圧回路２０による負電圧の生成が必要となるのは、ハイサイドトランジスタＭ１のオフ期間であり、ハイサイドトランジスタＭ１のオン期間には不要であることから、動作不要な期間においては、負電圧回路２０を停止することにより、図１の電力変換装置３００に比べて消費電力を低減することができる。
【００４５】
またこの場合、制御信号Ｇ３は、制御信号Ｇ１と同期した信号を利用できるため、制御装置８の構成、動作が簡素化できるという利点がある。
【００４６】
制御装置８は、制御信号Ｇ１と同期した負電圧回路２０の制御に加えて、さらなる消費電力低減のために以下の制御を行う。具体的には、負電圧回路２０を動作状態とすべき期間においても、それを停止状態とする。
【００４７】
制御２．  負電圧回路２０により生成すべきローレベル駆動電圧Ｖ４は、ハイサイドトランジスタＭ１が誤動作しない程度に低ければ十分であり、それよりも低いことは要求されない。そこで制御装置８は、ハイサイドトランジスタＭ１の低電位側端子（ソース）の電位とローレベル駆動電圧Ｖ４との電位差が所定のしきい値電圧より大きいときには、負電圧回路２０を停止状態とする。
【００４８】
この制御を行うために、比較部２２が設けられる。比較部２２は、ハイサイドトランジスタＭ１の低電位側端子（ソース）の電位とローレベル駆動電圧Ｖ４との電位差、すなわち、キャパシタＣ２の両端間の電圧ΔＶ２が所定のしきい値電圧Ｖｔｈと比較し、比較結果を示す検出信号Ｓ１を生成する。制御装置８は、検出信号Ｓ１がΔＶ２＞Ｖｔｈを示すとき、負電圧回路２０を停止状態とする。
【００４９】
なお、キャパシタＣ２の両端間の電圧ΔＶ２にもとづく制御を行う場合、ΔＶ２はしきい値電圧Ｖｔｈ付近に安定的に保たれる。したがってツェナーダイオードＺ１を省略してもよい。抵抗Ｒ２を省略することも可能である。
【００５０】
制御３．  ハイサイドトランジスタＭ１が誤動作するおそれがない状況においては、ハイサイドトランジスタＭ１のゲートに負電圧を供給する必要はない。そこで、制御装置８はこのような状況において、負電圧回路２０を停止状態とする。
【００５１】
ハイサイドトランジスタＭ１の誤動作のおそれが小さい状況としては、ハイサイドトランジスタＭ１、ローサイドトランジスタＭ２のスイッチングに伴うノイズの振幅が小さい場合が考えられる。ノイズの振幅はハイサイドトランジスタＭ１やローサイドトランジスタＭ２に流れる電流に応じたものであるから、制御装置８は、ハイサイドトランジスタＭ１もしくはローサイドトランジスタＭ２に流れる電流ＩＭ１、ＩＭ２が小さい場合には、制御装置８を停止状態としてもよい。具体的には制御装置８は、電流ＩＭ１もしくはＩＭ２に応じた検出信号Ｓ２にもとづき、負電圧回路２０を制御する。電流を検出する手段としては、ハイサイドトランジスタＭ１やローサイドトランジスタＭ２のオン抵抗が既知であるとの前提で、それらの電圧降下を検出する方法、電流経路に検出用の抵抗を設け、その電圧降下を検出する方法、カレントミラー回路などによってレプリカ電流を生成し、電圧に変換する方法などを用いればよく、特に限定されない。
【００５２】
この制御によれば、さらに消費電力を低減することができる。
【００５３】
制御４．  スイッチング出力回路１０のスイッチング周波数が所定のしきい値より低いとき、制御装置８は負電圧回路２０を停止状態としてもよい。
スイッチング周波数が低い状況においても、ハイサイドトランジスタＭ１は誤動作しにくい。したがって負電圧回路２０を停止することにより、消費電力を低減できる。
【００５４】
制御５．  制御装置８に対して、外部から軽負荷状態を示す信号が与えられる場合には、その信号にもとづいて負電圧回路２０を制御してもよい。
【００５５】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００５６】
図３は、第１の変形例に係る電力変換装置１００ａの構成を示す回路図である。図４の電力変換装置１００ａと、図２の電力変換装置１００の相違点は、負の制御用電源Ｅ２が、第２の負電圧回路２４に置換されている点である。負電圧回路２４は、ブートストラップ回路であり、接地端子ＰＧＮＤと負の電源ラインＰＶＳＳの間に並列に設けられたキャパシタＣ３およびツェナーダイオードＺ２を備える。負電圧回路２４は、接地電圧ＶＧＮＤよりも、ツェナー電圧Ｖｚ低い負の電圧Ｖ２を生成する。
【００５７】
この変形例においても、図２の電力変換装置１００と同様にハイサイドトランジスタＭ１の誤動作を防止できるとともに、消費電力を抑制できる。
【００５８】
図４は、第２の変形例に係る電力変換装置１００ｂの構成を示す回路図である。図４の電力変換装置１００ｂにおいて、負電圧回路２４ｂはツェナーダイオードＺ２に代えて、ダイオードＤ２を備える。さらに電力変換装置１００ｂは、キャパシタＣ３の両端間の電圧ΔＶ３を、所定のしきい値電圧Ｖｔｈ２と比較する比較部２６を備える。比較部２６は、比較結果を示す検出信号Ｓ３を生成する。制御装置８は、検出信号Ｓ３がΔＶ３＞Ｖｔｈ２を示しかつローサイドトランジスタＭ２がオンのときに、スイッチＭ３をオンすることで、ΔＶ２＝ΔＶ３となるように電圧制御を行うことができるため、過充電や不足電圧を防止し、さらに無駄な電力を低減できる。
【００５９】
実施の形態では、三相インバータを例に説明したが、インバータの構成は、駆動対象の負荷や、その用途に応じてさまざまなトポロジーをとりうる。たとえば単相インバータの場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ、蛍光灯などを駆動するためのインバータや、単相モータの駆動に適用できる。双方向インバータあるいはＨブリッジ回路の場合、単相モータの駆動、蛍光灯などを駆動するためのインバータなどに利用できる。さらに、スイッチング出力回路１０のローサイドトランジスタを、整流用ダイオードに置換したトポロジーも有効である。
【００６０】
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【符号の説明】
【００６１】
１００…電力変換装置、８…制御装置、１０…スイッチング出力回路、１２…制御回路、１４…ハイサイド駆動回路、１６…ローサイド駆動回路、１８…スイッチ駆動回路、２０…負電圧回路、Ｍ１…ハイサイドトランジスタ、Ｍ２…ローサイドトランジスタ、Ｍ３…スイッチ、Ｃ２…キャパシタ、Ｒ２…抵抗、Ｚ１…ツェナーダイオード、Ｖ４…ローレベル駆動電圧、２２…比較部、２４…負電圧回路、２６…比較部。
【図１】
0005394975.tif 000002
【図２】
0005394975.tif 000003
【図３】
0005394975.tif 000004
【図４】
0005394975.tif 000005