(57)【要約】  第１の直流電力の供給源と、第１の直流電力を電力変換後の第２の直流電力の供給先との間に接続され、スイッチング素子（４）と、スイッチング素子（４）の一端に接続されるリアクタ（３）と、スイッチング素子（４）の一端とリアクタ（３）の一端とが接続される第１の接続点（１０）にアノードが接続され、リアクタ（３）の他端にカソードが接続される第１のダイオード（２）と、リアクタ（３）の他端と第１のダイオード（２）のカソードとが接続される第２の接続点（１１）に一端が接続され、供給源に並列に接続される第１のコンデンサ（１）と、第１の接続点（１０）にアノードが接続され、供給先にカソードが接続される第２のダイオード（５）と、を備える。
2019229847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の直流電力の供給源と、前記第１の直流電力を電力変換後の第２の直流電力の供給先との間に接続され、
スイッチング素子と、
前記スイッチング素子の一端に接続されるリアクタと、
前記スイッチング素子の一端と前記リアクタの一端とが接続される第１の接続点にアノードが接続され、前記リアクタの他端にカソードが接続される第１のダイオードと、
前記リアクタの他端と前記第１のダイオードのカソードとが接続される第２の接続点に一端が接続され、前記供給源に並列に接続される第１のコンデンサと、
前記第１の接続点にアノードが接続され、前記供給先にカソードが接続される第２のダイオードと、
を備える電力変換装置。
【請求項２】
前記第２のダイオードのカソードに一端が接続され、前記供給先に並列に接続される第２のコンデンサ、
を備える請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第１のダイオードは、ワイドバンドギャップ半導体によって形成される、
請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記スイッチング素子がターンオンされた後、前記第２のコンデンサから前記第２のダイオードを通して流れるリカバリ電流は、前記第１のダイオードを通して前記第１のコンデンサに流れる、
請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記スイッチング素子、前記リアクタ、および前記第２のダイオードから構成されるチョッパ回路を複数備え、各チョッパ回路は並列に接続され、各チョッパ回路の前記第２の接続点同士が接続され、
前記チョッパ回路と同数の前記第１のダイオードを備え、各チョッパ回路の前記リアクタに前記第１のダイオードが並列に接続される、
請求項１から４のいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記チョッパ回路と同数の前記第１のコンデンサを備え、各第１のコンデンサの一端は、各々、各チョッパ回路の前記第２の接続点に接続される、
請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
各チョッパ回路の前記第２の接続点同士が接続される接続点に、前記第１のコンデンサの一端が接続される、
請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記スイッチング素子および前記第２のダイオードから構成されるチョッパ回路を複数備え、各チョッパ回路は互いに並列に接続され、各チョッパ回路の前記スイッチング素子の一端同士が接続され、前記スイッチング素子の一端同士の接続点に前記リアクタの一端および前記第１のダイオードのアノードが接続される、
請求項１から４のいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体によって形成される、
請求項１から８のいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項１０】
交流電力を直流電力に変換するコンバータに搭載される、
請求項１から９のいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項１１】
電動機を駆動する電動機駆動装置に搭載される、
請求項１から１０のいずれか１つに記載の電力変換装置。
【請求項１２】
空調冷熱機器に搭載される、
請求項１から１１のいずれか１つに記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電力を直流電力に変換する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータを用いた電動機駆動装置には、電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータが用いられる。コンバータとしては、駆動領域拡大、損失低減、力率改善などを目的として、インバータの入力電力を制御できる昇圧チョッパが使用されることが多い。昇圧チョッパは、電力系統に接続された整流回路、リアクタ、スイッチング素子、逆阻止ダイオード、コンデンサなどから構成される回路である。スイッチング素子およびコンデンサは、整流回路と並列に接続され、整流回路の両端にスイッチング素子およびコンデンサそれぞれの両端が接続される。リアクタは、整流回路の出力の正側とスイッチング素子とを結ぶように接続される。逆阻止ダイオードは、リアクタからコンデンサの正側に電流が流れるように接続される。【０００３】
スイッチング素子は、導通することによって整流回路の出力を短絡する電源短絡動作を行う。この電源短絡動作によってリアクタに流れる電流が上昇し、リアクタにエネルギーが充電される。この状態でスイッチング素子を開放するとリアクタに流れる電流が減少し、Ｖ＝Ｌｄｉ／ｄｔに則ってリアクタに電圧が発生する。コンデンサの端子電圧よりリアクタの電圧が高くなると逆阻止ダイオードが導通し、リアクタからコンデンサに向かって電流が流れ、コンデンサが充電される。リアクタでは、エネルギーが放出し終わるとリアクタ電圧が低下する。リアクタ電圧がコンデンサ端子電圧より低下すると、逆阻止ダイオードが転流する。逆阻止ダイオードが転流することでコンデンサからリアクタへの電流の逆流が阻止され、コンデンサの電圧は保たれる。この動作が繰り返されることによってコンデンサが充電され、コンデンサ端子電圧が電源電圧より上昇する。このようにして、コンバータは、インバータの入力電圧を制御することができる。【０００４】
電動機駆動装置において損失を低減するためには、コンバータ自体を低損失化することが重要である。特に、昇圧チョッパでは、電源短絡動作を行うスイッチング素子でスイッチング損失が発生するため、スイッチング損失を低減することが求められている。スイッチング損失は、スイッチング素子のスイッチング特性に依存する。そのため、珪素（Ｓｉ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）、ダイヤモンドなどのスイッチング特性の良いワイドバンドギャップ半導体を使用したスイッチング素子を適用することで、スイッチング損失を低減することができる。【０００５】
スイッチング素子では、スイッチング特性を良くすると、ノイズが増加する場合がある。特に、スイッチングによってスイッチング素子自体に発生するリンギング、逆阻止ダイオードが転流する際に生じるリカバリ電流によるリンギングなどがノイズになりやすい。特許文献１には、ダイオードおよびコンデンサからなるスナバ回路をスイッチング素子と並列に設け、逆阻止ダイオードの転流時のリカバリ電流をスナバ回路で吸収し、ノイズを低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９―２８５１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、スイッチング素子の通常動作のスイッチング時にもスナバ回路に充放電電流が流れてしまうため、スナバ回路で損失が発生する、という問題があった。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、損失を低減しつつ、ノイズの発生を低減可能な電力変換装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１の直流電力の供給源と、第１の直流電力を電力変換後の第２の直流電力の供給先との間に接続される電力変換装置である。電力変換装置は、スイッチング素子と、スイッチング素子の一端に接続されるリアクタと、スイッチング素子の一端とリアクタの一端とが接続される第１の接続点にアノードが接続され、リアクタの他端にカソードが接続される第１のダイオードと、を備える。また、電力変換装置は、リアクタの他端と第１のダイオードのカソードとが接続される第２の接続点に一端が接続され、供給源に並列に接続される第１のコンデンサと、第１の接続点にアノードが接続され、供給先にカソードが接続される第２のダイオードと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電力変換装置は、損失を低減しつつ、ノイズの発生を低減できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る電動機駆動装置の構成例を示すブロック図
【図２】スナバ回路を備えない比較例の電力変換装置におけるリカバリ電流の帰還経路の例を示す図
【図３】実施の形態１に係る電力変換装置におけるリカバリ電流の帰還経路の例を示す図
【図４】実施の形態２に係る電動機駆動装置の構成例を示すブロック図
【図５】実施の形態３に係る電動機駆動装置の構成例を示すブロック図
【図６】実施の形態４に係る電動機駆動装置の構成例を示すブロック図
【図７】実施の形態５に係る空調機の構成例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態に係る電力変換装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電動機駆動装置１００の構成例を示すブロック図である。電動機駆動装置１００は、整流回路３０と、電力変換装置４０と、インバータ５０と、を備える。整流回路３０および電力変換装置４０によってコンバータ７０が構成される。電動機駆動装置１００は、交流電源２０および電動機６０に接続されている。
【００１４】
整流回路３０は、４つの整流素子３１からなるダイオードブリッジを備え、交流電源２０から供給される交流電力を直流電力に変換する。図１に示す整流回路３０の構成は一例であり、整流回路３０の構成は限定されない。なお、電動機駆動装置１００に供給される電力は交流電力に限定されず、直流電力が供給されてもよい。電力変換装置４０にとって、直流電力の供給源は、整流回路３０であってもよいし、直流電源であってもよい。電動機駆動装置１００に直流電源から直流電力が供給される場合、整流回路３０は不要である。電力変換装置４０は、整流回路３０から出力される直流電力の大きさを変換し、電力変換後の直流電力をインバータ５０に供給する。整流回路３０から電力変換装置４０に供給される直流電力を第１の直流電力と称することがある。また、電力変換装置４０がインバータ５０に供給する直流電力、すなわち電力変換装置４０が第１の直流電力を電力変換した後の直流電力を第２の直流電力と称することがある。電力変換装置４０の詳細な構成については後述する。インバータ５０は、直流電力を交流電力に変換し、交流電力を電動機６０に供給して電動機６０を駆動する。電力変換装置４０にとって、インバータ５０は、第２の直流電力の供給先である。電動機６０は、インバータ５０から供給される交流電力によって駆動する。電動機６０は、例えば、空調機、冷蔵庫などの空調冷熱機器で使用される圧縮機に搭載されるモータである。
【００１５】
電力変換装置４０の構成について説明する。図１に示すように、電力変換装置４０は、２つの第１のコンデンサ１と、２つの第１のダイオード２と、２つのリアクタ３と、２つのスイッチング素子４と、２つの第２のダイオード５と、第２のコンデンサ６と、電圧検出部７と、電流検出部８と、制御部９と、を備える。リアクタ３、スイッチング素子４、および第２のダイオード５によってチョッパ回路が構成される。また、第１のコンデンサ１および第１のダイオード２によってスナバ回路が構成される。すなわち、電力変換装置４０は、２つのチョッパ回路と、各チョッパ回路のそれぞれに対応した２つのスナバ回路と、を備える。
【００１６】
電圧検出部７は、整流回路３０から出力される直流電力の電圧値を検出する。電流検出部８は、電力変換装置４０のグランド線１２に流れる電流を検出する。制御部９は、電圧検出部７で検出された電圧値および電流検出部８で検出された電流値を用いて、各スイッチング素子４のスイッチングを制御する。なお、制御部９は、電動機６０の回転数を検出する図示しない検出部で検出された回転数を用いて各スイッチング素子４のスイッチングを制御してもよい。また、制御部９は、前述のように電動機駆動装置１００が空調冷熱機器に搭載される場合、ユーザからの操作内容に基づいて、各スイッチング素子４のスイッチングを制御してもよい。
【００１７】
電力変換装置４０において、各チョッパ回路のスイッチング素子４は相補的に動作する。各チョッパ回路で動作のタイミングは異なるが、動作の内容は同様である。そのため、以下では、１つのチョッパ回路および１つのスナバ回路を例にして、電力変換装置４０の構成および動作について説明する。
【００１８】
電力変換装置４０において、リアクタ３と第２のダイオード５との間には、スイッチング素子４が接続される。リアクタ３の一端、第２のダイオード５のアノード、およびスイッチング素子４の一端の接続点を第１の接続点１０とする。スイッチング素子４の他端は、グランド線１２に接続される。前述の第１の接続点１０には、さらに、第１のダイオード２のアノードが接続される。第１のダイオード２のカソードは、リアクタ３の他端に接続される。図１に示すように、リアクタ３と第１のダイオード２とは並列に接続される。リアクタ３の他端と第１のダイオード２のカソードとが接続される接続点を第２の接続点１１とする。前述の第２の接続点１１には、さらに、第１のコンデンサ１の一端が接続される。第２の接続点１１には、整流回路３０も接続されている。第１のコンデンサ１の他端は、グランド線１２に接続される。第１のコンデンサ１は、整流回路３０に並列に接続される。電力変換装置４０において、第２のダイオード５のカソードには第２のコンデンサ６の一端が接続される。第２のダイオード５のカソードには、インバータ５０も接続されている。第２のコンデンサ６の他端は、グランド線１２に接続されている。第２のコンデンサ６は、インバータ５０に並列に接続される。
【００１９】
図１に示すチョッパ回路は、一般的な昇圧チョッパ回路の構成である。図１では、電力変換装置４０は、２つのチョッパ回路を備え、２つのチョッパ回路が並列に接続されている例を示しているが、一例であり、これに限定されない。電力変換装置４０は、チョッパ回路を１つ備える構成であってもよいし、３つ以上備える構成であってもよい。電力変換装置４０は、複数のチョッパ回路を備える場合、各チョッパ回路が互いに並列に接続される構成とする。電力変換装置４０では、各チョッパ回路の第２の接続点１１同士が接続されることになる。
【００２０】
電力変換装置４０において、整流回路３０から出力される直流電流は、リアクタ３および第２のダイオード５を通り、第２のコンデンサ６を充電する。第２のコンデンサ６に充電された電力が、インバータ５０の入力電力となる。
【００２１】
電力変換装置４０では、スイッチング素子４がターンオンすると、整流回路３０の出力端子間はリアクタ３およびスイッチング素子４を通して短絡され、リアクタ３およびスイッチング素子４に電流が流れる。
【００２２】
電力変換装置４０では、スイッチング素子４がターンオンすると、第２のダイオード５に流れる電流は順方向から逆方向に転流する。順方向は、リアクタ３から第２のコンデンサ６の方向であり、逆方向は第２のコンデンサ６からリアクタ３の方向である。第２のダイオード５は、逆方向の電流の流れを阻止するが、転流直後の過渡状態では逆方向に電流が流れる。この逆方向に流れる電流を、リカバリ電流という。また、逆方向にリカバリ電流が流れている状態からリカバリ電流が遮断されるまでの時間を、逆回復時間という。
【００２３】
ここで、スイッチング素子４は、珪素、窒化ガリウム、酸化ガリウム、ダイヤモンドなどのワイドバンドギャップ半導体を用いたスイッチング特性の良い素子であるとする。この場合、第２のダイオード５のリカバリ特性によっては大きなリカバリ電流が流れることがある。リカバリ電流は、第２のダイオード５とスイッチング素子４との間で、スイッチング素子４、配線などの容量成分および誘導成分による共振によってリンギングが発生し、ノイズを発生させる場合がある。
【００２４】
本実施の形態では、電力変換装置４０は、ノイズの発生を低減させるため、第１のコンデンサ１および第１のダイオード２から構成されるスナバ回路を備える。電力変換装置４０は、第２のダイオード５を流れたリカバリ電流が第１のダイオード２を通って交流電源２０側に流れる経路を設けることで、スイッチング素子４側にリカバリ電流が流れることを抑制する。また、電力変換装置４０は、第１の接続点１０からスイッチング素子４側に図示しないビーズインダクタなどの容量性素子を設けてもよい。電力変換装置４０は、ビーズインダクタが、リカバリ電流、またリカバリ電流に伴うリンギングに対するインピーダンスとなることによって、第１のダイオード２側へリカバリ電流を流しやすくすることができる。また、電力変換装置４０では、第１のダイオード２を通ってきたリカバリ電流を第１のコンデンサ１で吸収、または第１のコンデンサ１を通してグランド線１２に流すことで、リカバリ電流によるリンギングの発生を抑制する。
【００２５】
また、電力変換装置４０は、リカバリ電流を交流電源２０側に流すことで、リカバリ電流の帰還経路として、素子、負荷などのグランド線１２を経由する範囲を小さくすることができる。これにより、電力変換装置４０は、グランド電位の変動を抑え、素子、負荷などの動作を安定させることができる。電力変換装置４０における効果の一例を、図を用いて説明する。
【００２６】
図２は、スナバ回路を備えない比較例の電力変換装置におけるリカバリ電流の帰還経路の例を示す図である。図２に示す比較例の電力変換装置は、電力変換装置４０からスナバ回路を削除したものを想定している。また、リカバリ電流の帰還経路を分かり易くするため、図２では、比較例の電力変換装置のうち、リカバリ電流の帰還経路に関連する部分のみを記載している。図２において、寄生コンデンサ１３は、スイッチング素子４に発生する意図しない容量成分である。比較例の電力変換装置では、スイッチング素子４がターンオンすると、第２のコンデンサ６の一端から第２のダイオード５を介して流れるリカバリ電流は、スイッチング素子４の寄生コンデンサ１３を通してグランド線１２に流れる。図２に示すように、リカバリ電流の帰還経路の一部が、スイッチング素子４の他端から整流回路３０の間のグランド線１２にかかる。そのため、グランド線１２に接続している電圧検出部７および電流検出部８において、検出精度が低下する可能性がある。
【００２７】
図３は、実施の形態１に係る電力変換装置４０におけるリカバリ電流の帰還経路の例を示す図である。リカバリ電流の帰還経路を分かり易くするため、図３では、電力変換装置４０のうち、リカバリ電流の帰還経路に関連する部分のみを記載している。電力変換装置４０では、スイッチング素子４がターンオンすると、第２のコンデンサ６の一端から第２のダイオード５を介して流れるリカバリ電流は、第１のダイオード２を通して第１のコンデンサ１に流れる。リカバリ電流は、第１のコンデンサ１で吸収、または第１のコンデンサ１を通してグランド線１２に流れる。図３に示すように、リカバリ電流の帰還経路の一部がグランド線１２にかかるが、図２に示す比較例の電力変換装置よりも範囲を小さくすることができる。そのため、電力変換装置４０では、図２に示す比較例の電力変換装置と比較して、電圧検出部７および電流検出部８の検出精度の低下を抑えることができるという効果が得られる。
【００２８】
電力変換装置４０では、過渡的に発生するリカバリ電流を流す必要があるため、第１のダイオード２についても、珪素、窒化ガリウム、酸化ガリウム、ダイヤモンドなどのワイドバンドギャップ半導体を用いて、応答の速い素子を使用することが望ましい。また、第１のダイオード２の応答特性は、第２のダイオード５の応答特性と同等またはより速い方が望ましい。応答特性の代表的なものとして、逆回復時間が挙げられる。これにより、第１のダイオード２を含むスナバ回路は、リカバリ電流の急峻な変動にも対応でき、リカバリ電流に起因する急峻なノイズの発生を抑えることができる。
【００２９】
このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子４および第１のダイオード２は、導通時の抵抗が低いという特徴から、損失の低減を図ることができる。また、このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子４および第１のダイオード２は、耐電圧性が高く、許容電流密度も高い。そのため、スイッチング素子４および第１のダイオード２の小型化が可能であり、これら小型化されたスイッチング素子４および第１のダイオード２を用いることにより、これらの素子を組み込んだ半導体モジュールの小型化が可能となる。また、このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子４および第１のダイオード２は、耐熱性も高い。そのため、放熱用部品の小型化が可能であるので、半導体モジュールの一層の小型化が可能になる。さらに、このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子４および第１のダイオード２は、電力損失が低い。そのため、各素子の高効率化が可能であり、延いては半導体モジュールの高効率化が可能になる。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、電力変換装置４０では、第１のダイオード２および第１のコンデンサ１から構成されるスナバ回路を備え、リアクタ３に対して並列に第１のダイオード２を接続し、第１のダイオード２の極性をスイッチング素子４側から交流電源２０側に流れるときに導通する向きにして接続し、第２のダイオード５から流れるリカバリ電流をスナバ回路に流すこととした。電力変換装置４０は、リカバリ電流がスイッチング素子４に流れることを抑制できるため、リカバリ電流に起因するリンギングの発生を抑制でき、ノイズを抑制することができる。また、電力変換装置４０は、リカバリ電流が流れる過渡状態以外では、スナバ回路に電流は流れないため、損失を抑制することができる。
【００３１】
実施の形態２．
実施の形態１では、電力変換装置４０は、チョッパ回路の数と同数の第１のコンデンサ１を備えていた。実施の形態２では、電力変換装置が、チョッパ回路の数よりも少ない第１のコンデンサ１を備える。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００３２】
図４は、実施の形態２に係る電動機駆動装置１００ａの構成例を示すブロック図である。電動機駆動装置１００ａは、図１に示す実施の形態１の電動機駆動装置１００に対して、電力変換装置４０を電力変換装置４０ａに置き換えたものである。整流回路３０および電力変換装置４０ａによってコンバータ７０ａが構成される。
【００３３】
電力変換装置４０ａは、図１に示す実施の形態１の電力変換装置４０から、第１のコンデンサ１を１つ削除したものである。電力変換装置４０は、図１に示すように各チョッパ回路の第２の接続点１１同士が接続されている。すなわち、実施の形態１の電力変換装置４０では、第２の接続点１１同士が接続されている接続点からグランド線１２の間に、２つの第１のコンデンサ１が並列接続されていると言える。コンデンサが並列接続されている場合、各コンデンサの容量を加算した１つのコンデンサに置き換えることが可能である。そのため、実施の形態２では、第１のコンデンサ１を集約して、１つの第１のコンデンサ１とする。実施の形態２では、第２の接続点１１同士が接続されている接続点からグランド線１２の間に、１つの第１のコンデンサ１が接続される。
【００３４】
なお、実施の形態１の電力変換装置４０と同様、電力変換装置４０ａにおいて、チョッパ回路の数は２つに限定されず、１つまたは３つ以上でもよい。この場合、電力変換装置４０ａでは、例えば、４つのチョッパ回路に対して２つの第１のコンデンサ１を備えてもよいし、８つのチョッパ回路に対して２つの第１のコンデンサ１を備えてもよい。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態において、電力変換装置４０ａでは、チョッパ回路の数よりも少ない第１のコンデンサ１を備えることとした。これにより、実施の形態１と比較して、回路規模を小さくすることができる。
【００３６】
実施の形態３．
実施の形態３では、実施の形態２の電力変換装置４０ａから、第１のダイオード２およびリアクタ３を１つずつ削除する。実施の形態２と異なる部分について説明する。
【００３７】
図５は、実施の形態３に係る電動機駆動装置１００ｂの構成例を示すブロック図である。電動機駆動装置１００ｂは、図４に示す実施の形態２の電動機駆動装置１００ａに対して、電力変換装置４０ａを電力変換装置４０ｂに置き換えたものである。整流回路３０および電力変換装置４０ｂによってコンバータ７０ｂが構成される。
【００３８】
電力変換装置４０ｂは、図４に示す実施の形態２の電力変換装置４０ａから、第１のダイオード２およびリアクタ３を１つずつ削除したものである。実施の形態３では、第１のダイオード２およびリアクタ３を集約して、１つの第１のダイオード２および１つのリアクタ３とする。電力変換装置４０ｂでは、実施の形態１，２と異なり、チョッパ回路の構成は、スイッチング素子４および第２のダイオード５となる。電力変換装置４０ｂは、複数のチョッパ回路を備える場合、各チョッパ回路が並列に接続される構成とする。電力変換装置４０ｂでは、スイッチング素子４の一端同士の接続点にリアクタ３の一端および第１のダイオード２のアノードが接続される。
【００３９】
なお、実施の形態１の電力変換装置４０と同様、電力変換装置４０ｂにおいて、チョッパ回路の数は２つに限定されず、１つまたは３つ以上でもよい。この場合、電力変換装置４０ｂでは、例えば、２つのスイッチング素子４および２つの第２のダイオード５から構成されるチョッパ回路を２つ備え、各チョッパ回路に対して、１つの第１のダイオード２および１つのリアクタ３を接続させる構成としてもよい。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態において、電力変換装置４０ｂでは、チョッパ回路の数よりも少ない第１のダイオード２およびリアクタ３を備えることとした。これにより、実施の形態１，２と比較して、回路規模を小さくすることができる。
【００４１】
実施の形態４．
実施の形態４では、第２のダイオード５と第２のコンデンサ６との間に、スナバ回路用のコンデンサを追加する。実施の形態１〜３のいずれにも適用可能である。ここでは、実施の形態１に適用した場合を例にして説明する。
【００４２】
図６は、実施の形態４に係る電動機駆動装置１００ｃの構成例を示すブロック図である。電動機駆動装置１００ｃは、図１に示す実施の形態１の電動機駆動装置１００に対して、電力変換装置４０を電力変換装置４０ｃに置き換えたものである。整流回路３０および電力変換装置４０ｃによってコンバータ７０ｃが構成される。
【００４３】
電力変換装置４０ｃは、図１に示す実施の形態１の電力変換装置４０に対して、第３のコンデンサ１４を追加したものである。第３のコンデンサ１４は、スイッチング素子４がターンオンした場合、第２のコンデンサ６から第２のダイオード５を通して流れるリカバリ電流の一部を吸収、またはグランド線１２に流すことで、第２のダイオード５に流れるリカバリ電流を抑える。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態において、電力変換装置４０ｃでは、第２のダイオード５と第２のコンデンサ６との間に、スナバ回路用の第３のコンデンサ１４を追加することとした。これにより、実施の形態１と比較して、第２のダイオード５から流れるリカバリ電流を抑えることができる。
【００４５】
実施の形態５．
実施の形態５では、電動機駆動装置を、空調冷熱機器の一例として空調機に搭載した場合の構成について説明する。実施の形態１〜４で説明した電動機駆動装置１００〜１００ｃのいずれを用いてもよいが、実施の形態１の電動機駆動装置１００を用いた場合について説明する。
【００４６】
図７は、実施の形態５に係る空調機２００の構成例を示すブロック図である。空調機２００は、室内機２０１および室外機２０２を備える。室外機２０２は、電気品ボックス２０３と、リアクタ２０４と、圧縮機２０５と、セパレータ２０６と、を備える。電動機６０が圧縮機２０５に搭載される。電動機駆動装置１００のうち、リアクタ３を除くコンバータ７０、およびインバータ５０が電気品ボックス２０３に搭載される。リアクタ２０４は、前述のリアクタ３であり、セパレータ２０６に取り付けられる。一般的に、リアクタ２０４は、サイズが大きく、また放熱する必要があるため、コンバータ７０の他の部品とは異なる位置に配置されることがある。リアクタ２０４と、コンバータ７０の他の部品との接続方法は、配線を使用して直接接続してもよいし、配線、端子台などを経由して接続してもよい。
【００４７】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  第１のコンデンサ、２  第１のダイオード、３  リアクタ、４  スイッチング素子、５  第２のダイオード、６  第２のコンデンサ、７  電圧検出部、８  電流検出部、９  制御部、１０  第１の接続点、１１  第２の接続点、１２  グランド線、１３  寄生コンデンサ、１４  第３のコンデンサ、２０  交流電源、３０  整流回路、３１  整流素子、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  電力変換装置、５０  インバータ、６０  電動機、７０，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ  コンバータ、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ  電動機駆動装置、２００  空調機、２０１  室内機、２０２  室外機、２０３  電気品ボックス、２０４  リアクタ、２０５  圧縮機、２０６  セパレータ。
【図１】
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【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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【国際調査報告】
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