(57)【要約】【課題】平滑コンデンサの放電時にスイッチング素子を駆動する、パルス幅の極めて狭いパルス状の放電用駆動信号を精度よく生成することができる電力変換装置を提供する。【解決手段】モータ制御装置は、第１パルス信号回路１４００と、中間信号回路１４０１と、第２パルス信号回路１４０２と、第３パルス信号回路１４０３とからなる放電用駆動信号回路１４０を備えている。放電用駆動信号回路１４０は、一定電流で充電されるコンデンサ１４０１ｃの電圧に基づいて放電用駆動信号のパルス幅を決定する。そのため、従来のように、所定レベルの信号と三角波信号を比較して放電用駆動信号を生成する場合に比べ、放電用駆動信号のパルス幅の変化を抑えることができる。従って、平滑コンデンサ１１の放電時にＩＧＢＴを駆動する、パルス幅の極めて狭いパルス状の放電用駆動信号を精度よく生成することができる。【選択図】図２
2011239592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数のスイッチング素子からなるスイッチング回路と、
前記スイッチング回路に並列接続される平滑コンデンサと、
直列接続された複数の前記スイッチング素子に接続され、複数の前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路に接続され、直列接続された複数の前記スイッチング素子をオンして前記平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電するための放電用駆動信号を出力する放電用駆動信号回路と、
を備えた電力変換装置において、
前記放電用駆動信号回路は、
一定周波数の第１パルス信号を出力する第１パルス信号回路と、
コンデンサを有し、前記第１パルス信号に同期して一定電流で前記コンデンサを充電するとともに、前記第１パルス信号に同期して充電した前記コンデンサを放電し、前記コンデンサの電圧によって中間信号を生成し出力する中間信号回路と、
前記中間信号を閾値と比較することによって第２パルス信号を生成し出力する第２パルス信号回路と、
前記第１パルス信号と前記第２パルス信号とを論理演算することによって第３パルス信号を生成し、前記放電用駆動信号として出力する第３パルス信号回路と、
を有することを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記中間信号回路は、前記第１パルス信号の立上りに同期して前記コンデンサの充電を開始し、立下りに同期して前記コンデンサの放電を開始し、前記コンデンサの電圧によって前記中間信号を生成し出力することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第２パルス信号回路は、前記中間信号が第１閾値以上になると立下り、前記第１閾値より小さい第２閾値以下になると立上る前記第２パルス信号を生成し出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第３パルス信号回路は、前記第１パルス信号と前記第２パルス信号がともにハイレベルのときにハイレベルとなり、それ以外のときにはローレベルとなる前記第３パルス信号を生成し出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記中間信号回路は、前記平滑コンデンサを放電するときの放電電流の大きさに応じた一定電流で前記コンデンサを充電することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
車両に搭載され、直流電源の電力を変換して電気機器に供給することを特徴とする請求項１〜５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】
本発明は、直列接続された複数のスイッチング素子からなるスイッチング回路と、スイッチング回路に並列接続される平滑コンデンサとを備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直列接続された複数のスイッチング素子からなるスイッチング回路と、スイッチング回路に並列接続される平滑コンデンサとを備えた電力変換装置として、例えば特許文献１に開示されている電力変換装置がある。
【０００３】
この電力変換装置は、電力変換回路と、平滑コンデンサと、制御装置とを備えている。電力変換回路は、直列接続された２つのスイッチング素子からなる３つのレグを並列接続して構成されている。電力変換回路及び平滑コンデンサは、直流電源の正極端子と負極端子の間に接続されている。制御装置は、電力を変換するときには、電力変換回路を構成するスイッチング素子を所定のタイミングでオン、オフし、直流電源の出力する直流電力を３相交流電力に変換して電動機に供給する。
【０００４】
一方、平滑コンデンサを放電させるときには、レグを構成する２つのスイッチング素子を同時にオンし、平滑コンデンサに蓄積された電荷を放電する。これにより、平滑コンデンサに蓄積された電荷による感電を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３２６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
制御装置は、レグを構成する２つのスイッチング素子を同時にオンするため、パルス状の放電用駆動信号を生成する。そして、この放電用駆動信号に基づいて２つのスイッチング素子を同時にオンし平滑コンデンサを放電する。しかし、２つのスイッチング素子のオン時間が長いと、大きな放電電流が流れることになる。そのため、スイッチング素子を破損してしまう可能性がある。従って、制御装置は、極めて幅の狭いパルス状の放電用駆動信号を生成しなければならない。
【０００７】
ところで、パルス状の放電用駆動信号の生成方法として、所定レベルの信号と三角波信号を比較し、その比較結果に基づいてパルス状の放電用駆動信号を生成する方法があり、広く用いられている。しかし、この生成方法では、三角波信号の振幅が極わずか変動しても、放電用駆動信号のパルス幅が大きく変化してしまう。そのため、パルス幅の極めて狭い放電用駆動信号を精度よく生成できないという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、平滑コンデンサの放電時にスイッチング素子を駆動する、パルス幅の極めて狭いパルス状の放電用駆動信号を精度よく生成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】
【０００９】
そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、一定電流で充電されるコンデンサの電圧に基づいて放電用駆動信号を生成することで、平滑コンデンサの放電時にスイッチング素子を駆動する、パルス幅の極めて狭いパルス状の放電用駆動信号を精度よく生成できることを思いつき、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の電力変換装置は、直列接続された複数のスイッチング素子からなるスイッチング回路と、スイッチング回路に並列接続される平滑コンデンサと、直列接続された複数のスイッチング素子に接続され、複数のスイッチング素子を駆動する駆動回路と、駆動回路に接続され、直列接続された複数のスイッチング素子をオンして平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電するための放電用駆動信号を出力する放電用駆動信号回路と、を備えた電力変換装置において、放電用駆動信号回路は、一定周波数の第１パルス信号を出力する第１パルス信号回路と、コンデンサを有し、第１パルス信号に同期して一定電流でコンデンサを充電するとともに、第１パルス信号に同期して充電したコンデンサを放電し、コンデンサの電圧によって中間信号を生成し出力する中間信号回路と、中間信号を閾値と比較することによって第２パルス信号を生成し出力する第２パルス信号回路と、第１パルス信号と第２パルス信号とを論理演算することによって第３パルス信号を生成し、放電用駆動信号として出力する第３パルス信号回路と、を有することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、一定電流で充電されるコンデンサの電圧に基づいて放電用駆動信号のパルス幅が決まる。そのため、従来のように、所定レベルの信号と三角波信号を比較して放電用駆動信号を生成する場合に比べ、放電用駆動信号のパルス幅の変化を抑えることができる。従って、平滑コンデンサの放電時にスイッチング素子を駆動する、パルス幅の極めて狭いパルス状の放電用駆動信号を精度よく生成することができる。
【００１２】
請求項２に記載の電力変換装置は、中間信号回路は、第１パルス信号の立上りに同期してコンデンサの充電を開始し、立下りに同期してコンデンサの放電を開始し、コンデンサの電圧によって中間信号を生成し出力することを特徴とする。この構成によれば、中間信号を確実に生成することができる。
【００１３】
請求項３に記載の電力変換装置は、第２パルス信号回路は、中間信号が第１閾値以上になると立下り、第１閾値より小さい第２閾値以下になると立上る第２パルス信号を生成し出力することを特徴とする。この構成によれば、第２パルス信号を確実に生成することができる。
【００１４】
請求項４に記載の電力変換装置は、第３パルス信号回路は、第１パルス信号と第２パルス信号がともにハイレベルのときにハイレベルとなり、それ以外のときにはローレベルとなる第３パルス信号を生成し出力することを特徴とする。この構成によれば、第３パルス信号を確実に生成することができる。
【００１５】
請求項５に記載の電力変換装置は、中間信号回路は、平滑コンデンサを放電するときの放電電流の大きさに応じた一定電流でコンデンサを充電することを特徴とする。この構成によれば、放電電流の大きさに応じて放電用駆動信号のパルス幅を変更することができる。そのため、放電電流の大きさに応じてスイッチング素子のオン時間を変更することができる。従って、放電電流によるスイッチング素子の破損を確実に抑えることができる。
【００１６】
請求項６に記載の電力変換装置は、車両に搭載され、直流電源の電力を変換して電気機器に供給することを特徴とする。この構成によれば、車両に搭載され、直流電源の電力を変換して電機機器に供給する電力変換装置において、平滑コンデンサの放電時にスイッチング素子を駆動する、パルス幅の極めて狭いパルス状の放電用駆動信号を精度よく生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。
【図２】放電用駆動信号回路の回路図である。
【図３】放電用駆動信号回路の動作を説明するための各部の信号波形である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る電力変換装置を、車両に搭載され、バッテリの出力する直流電力を３相交流電力に変換して３相交流モータに供給するモータ制御装置に適用した例を示す。
【００１９】
まず、図１を参照して本実施形態のモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図１は、本実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。
【００２０】
図１に示すモータ制御装置１（電力変換装置）は、高圧バッテリＢ１（直流電源）の出力する直流電力を３相交流電力に変換して３相交流モータＭ１（電気機器）に供給し、３相交流モータＭ１を駆動する装置である。モータ制御装置１は、インバータ回路１０と、平滑コンデンサ１１と、駆動回路１２０〜１２５と、駆動用電源回路１３と、制御回路１４とを備えている。
【００２１】
インバータ回路１０は、高圧バッテリＢ１の出力する直流電力を３相交流電力に変換する回路である。インバータ回路１０は、３つのスイッチング回路１００〜１０２を備えている。ここで、スイッチング回路１００が、本発明のスイッチング回路に相当する。
【００２２】
スイッチング回路１００は、直列接続された２つのＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂ（複数のスイッチング素子）によって構成されている。ＩＧＢＴ１００ａのエミッタは、ＩＧＢＴ１００ｂのコレクタに接続されている。スイッチング回路１０１は、直列接続された２つのＩＧＢＴ１０１ａ、１０１ｂによって構成されている。ＩＧＢＴ１０１ａのエミッタは、ＩＧＢＴ１０１ｂのコレクタに接続されている。スイッチング回路１０２は、直列接続された２つのＩＧＢＴ１０２ａ、１０２ｂによって構成されている。ＩＧＢＴ１０２ａのエミッタは、ＩＧＢＴ１０２ｂのコレクタに接続されている。３つのスイッチング回路１００〜１０２は、並列接続されている。
【００２３】
ＩＧＢＴ１００ａ〜１０２ａのコレクタは、リレーＲ１を介して高圧バッテリＢ１の正極端子に、ＩＧＢＴ１００ｂ〜１０２ｂのエミッタは、高圧バッテリＢ１の負極端子にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂ、１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂのゲートとエミッタは、駆動回路１２０〜１２５にそれぞれ接続されている。さらに、直列接続されたＩＧＢＴ１００ａ，１００ｂ、ＩＧＢＴ１０１ａ、１０１ｂ及びＩＧＢＴ１０２ａ、１０２ｂの直列接続点は、３相交流モータＭ１にそれぞれ接続されている。
【００２４】
平滑コンデンサ１１は、高圧バッテリＢ１の出力する直流電圧を平滑化する素子である。平滑コンデンサ１１の一端はリレーＲ１を介して高圧バッテリＢ１の正極端子に、他端は高圧バッテリＢ１の負極端子にそれぞれ接続されている。その結果、平滑コンデンサ１１が、スイッチング回路１００に並列接続されることとなる。
【００２５】
駆動回路１２０〜１２５は、ＩＧＢＴ毎に設けられ、電力変換時に、制御回路１４の出力する電力変換用駆動信号に基づいてＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂ、１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂをそれぞれ駆動する回路である。駆動回路１２０、１２１は、平滑コンデンサ１１の放電時に、制御回路１４の出力する放電用駆動信号に基づいてＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂをそれぞれ駆動する回路でもある。駆動回路１２０〜１２５は、制御回路１４に接続されている。また、ＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂ、１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂのゲートとエミッタにそれぞれ接続されている。
【００２６】
駆動用電源回路１３は、ＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂ、１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂを駆動するための電圧を駆動回路１２０〜１２５に供給する回路である。駆動用電源回路１３は、電源回路１３０〜１３３によって構成されている。
【００２７】
制御回路１４は、電力変換時に、外部から入力される指令、及び、３相交流モータＭ１の相電流等に基づいて、駆動回路１２０〜１２５に電力変換用駆動信号を出力する回路である。平滑コンデンサ１１の放電時に、駆動回路１２０、１２１に放電用駆動信号を出力する回路でもある。制御回路１４は、放電用駆動信号を出力する放電用駆動信号回路１４０を備えている。
【００２８】
放電用駆動信号回路１４０は、ＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂを微小時間同時にオンするための微小幅のパルス信号を生成する回路である。図２に示すように、放電用駆動信号回路１４０は、第１パルス信号回路１４００と、中間信号回路１４０１と、第２パルス信号回路１４０２と、第３パルス信号回路１４０３と、電界効果トランジスタ１４０４と、
絶縁トランス１４０５とを備えている。
【００２９】
第１パルス信号回路１４００は、一定周波数の第１パルス信号を出力する回路である。具体的には、ハイレベルとローレベルの時間比率が等しい１ｋＨｚの第１パルス信号を出力する。
【００３０】
中間信号回路１４０１は、後述するコンデンサ１４０１ｃを有し、第１パルス信号に同期して一定電流でコンデンサ１４０１ｃを充電するとともに、第１パルス信号に同期して充電したコンデンサ１４０１ｃを放電し、コンデンサ１４０１ｃの電圧によって中間信号を生成し出力する回路である。具体的には、第１パルス信号の立上りに同期してコンデンサ１４０１ｃの充電を開始し、立下りに同期してコンデンサ１４０１ｃの放電を開始し、コンデンサ１４０１ｃの電圧によって中間信号を生成し出力する。より具体的には、平滑コンデンサ１１を放電するときの放電電流の大きさに応じた一定電流でコンデンサ１４０１ｃを充電する。中間信号回路１４０１は、ピークホールド回路１４０１ａと、定電流回路１４０１ｂと、コンデンサ１４０１ｃと、放電回路１４０１ｄとを備えている。ここで、コンデンサ１４０１ｃが、本発明の中間信号回路のコンデンサに相当する。
【００３１】
ピークホールド回路１４０１ａは、平滑コンデンサ１１を放電するときの放電電流の大きさに応じた電圧の最大値を保持する周知の回路である。ピークホールド回路１４０１ａは、オペアンプＯＰ１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、コンデンサＣ１、Ｃ２と、ダイオードＤ１とを備えている。オペアンプＯＰ１の非反転入力端子は、抵抗Ｒ１を介して放電電流の大きさに応じた電圧を出力する放電電流検出抵抗（図略）に接続されている。コンデンサＣ１の一端はオペアンプＯＰ１と抵抗Ｒ１の接続点に接続され、他端は接地されている。オペアンプＯＰ１の反転入力端子は、抵抗Ｒ２を介して接地されるとともに、抵抗Ｒ３を介して出力端子に接続されている。出力端子は、ダイオードＤ１を介して定電流回路１４０１ｂに接続されている。コンデンサＣ２の一端はダイオードＤ１のカソードに接続され、他端は接地されている。
【００３２】
定電流回路１４０１ｂは、ピークホールド回路の保持した電圧に応じた一定電流を出力する周知の回路である。定電流回路１４０１ｂは、オペアンプＯＰ２と、電界効果トランジスタＴ１と、抵抗Ｒ４と、ダイオードＤ２とを備えている。オペアンプＯＰ２の非反転入力端子は、コンデンサＣ２の一端に接続されている。反転入力端子は、後述する電界効果トランジスタＴ１と抵抗Ｒ４の接続点に接続されている。出力端子は、電界効果トランジスタＴ１のゲートに接続されるとともに、ダイオードＤ２を介して反転入力端子に接続されている。電界効果トランジスタＴ１のソースは、抵抗Ｒ４を介して回路用電源に接続されている。ドレインは、コンデンサ１４０１ｃに接続されている。
【００３３】
コンデンサ１４０１ｃは、定電流回路１４０１ｂの出力する一定電流で充電され、放電回路１４０１ｄによって放電されることで、その端子電圧によって中間信号を生成する素子である。コンデンサ１４０１ｃの一端は電界効果トランジスタのドレインに接続され、他端は接地されている。また、コンデンサ１４０１ｃの一端は、放電回路１４０１ｄと第２パルス信号回路１４０２にも接続されている。
【００３４】
放電回路１４０１ｄは、第１パルス信号に同期してコンデンサ１４０１ｃに蓄積された電荷を放電するための回路である。具体的には、第１パルス信号の立下りに同期して放電を開始し、第１パルス信号の立上りに同期して放電を停止する。放電回路１４０１ｄは、ＮＯＴ回路Ｎ１と、電界効果トランジスタＴ２と、抵抗Ｒ５とを備えている。ＮＯＴ回路Ｎ１の入力端子は、第１パルス信号回路１４００の出力端子に接続されている。出力端子は、電界効果トランジスタＴ２のゲートに接続されている。電界効果トランジスタＴ２のドレインは、コンデンサ１４０１ｃの一端に接続され、ソースは、抵抗Ｒ５を介して接地されている。
【００３５】
第２パルス信号回路１４０２は、中間信号を閾値と比較することによって第２パルス信号を生成し出力する周知の回路である。具体的には、中間信号が第１閾値以上になると立下り、第１閾値より小さい第２閾値以下になると立上る第２パルス信号を生成し出力する。第２パルス信号回路１４０２は、コンパレータＣＭＰ１と、抵抗Ｒ６〜Ｒ９とを備えている。抵抗Ｒ６、Ｒ７は、直列接続されている。抵抗Ｒ６の一端は回路用電源に接続され、抵抗Ｒ７の一端は接地されている。コンパレータＣＭＰ１の非反転入力端子は、直列接続された抵抗Ｒ６、Ｒ７の直列接続点に接続されるとともに、抵抗Ｒ８を介して出力端子に接続されている。反転入力端子は、コンデンサ１４０１ｃの一端に接続されている。出力端子は、抵抗Ｒ９を介して回路用電源に接続されている。
【００３６】
第３パルス信号回路１４０３は、第１パルス信号と第２パルス信号とを論理演算することによって第３パルス信号を生成し放電用駆動信号として出力する回路である。具体的には、第１パルス信号と第２パルス信号がともにハイレベルのときにハイレベルとなり、それ以外のときにはローレベルとなる第３パルス信号を生成し出力する。第３パルス信号回路１４０３は、ＡＮＤ回路Ａ１によって構成されている。ＡＮＤ回路Ａ１の一方の入力端子は、第１パルス信号回路１４００の出力端子に接続されている。他方の入力端子は、コンパレータＣＭＰ１の出力端子に接続されている。出力端子は、電界効果トランジスタ１４０４に接続されている。
【００３７】
電界効果トランジスタ１４０４は、放電用駆動信号に基づいて絶縁トランス１４０５に流れる電流を制御する素子である。電界効果トランジスタ１４０４のドレインは絶縁トランス１４０５に接続され、ソースは接地されている。また、ゲートはＡＮＤ回路Ａ１の出力端子に接続されている。
【００３８】
絶縁トランス１４０５は、電界効果トランジスタ１４０４を介して入力される放電用駆動信号を絶縁して駆動回路に伝達する素子である。１次コイルの一端は回路用電源に、他端は電界効果トランジスタ１４０４のドレインにそれぞれ接続されている。２次コイルの両端は駆動回路に接続されている。
【００３９】
次に、図１を参照して、電力変換動作について説明する。図１に示す電源回路１３０〜１３３は、システム電源の電圧によって電圧を生成し、駆動回路１２０〜１２５に供給する。制御回路１４は、外部から入力される指令、及び、３相交流モータＭ１の相電流等に基づいて電力変換用駆動信号を出力する。駆動回路１２０〜１２５は、制御回路１４の出力する電力変換用駆動信号に基づいて電源回路１３０〜１３３から供給された電圧を印加し、ＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂ、１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂを所定のタイミングでオン、オフする。これにより、高圧バッテリＢ１の出力する直流電力が３相交流電力に変換され、３相交流モータＭ１に供給される。３相交流電力を供給されることで、３相交流モータＭ１は、駆動力を発生する。
【００４０】
次に、図１〜図３を参照して、平滑コンデンサの放電動作について説明する。図１に示す平滑コンデンサ１１の放電開始に先立って、リレーＲ１がオフする。電源回路１３０〜１３３は、システム電源の電圧によって電圧を生成し、駆動回路１２０〜１２５に供給する。制御回路１４は、駆動回路１２０、１２１に対して放電用駆動信号を出力する。
放電用駆動信号は、図２に示す放電用駆動信号回路１４０によって生成され出力される。
【００４１】
図３に示すように、第１パルス信号がローレベル（ｔ０〜ｔ１）のとき、放電回路１４０１ｄは、コンデンサ１４０１ｃを放電する。そのため、中間信号はローレベルになる。
【００４２】
その後、第１パルス信号がローレベルからハイレベルに立上る（ｔ１）と、放電回路１４０１ｄは、コンデンサ１４０１ｃの放電を停止する。ピークホールド回路１４０１ａは、平滑コンデンサ１１の放電電流の大きさに応じた最大電圧を保持している。定電流回路１４０１ｂは、ピークホールド回路１４０１ａの保持する電圧に応じた一定電流を出力する。コンデンサ１４０１ｃは、定電流回路１４０１ｂの出力する一定電流で充電され、端子電圧を中間信号として出力する。そのため、中間信号は、ローレベルから、平滑コンデンサ１１の放電電流の最大値に応じた一定の傾きで上昇する。
【００４３】
中間信号が第１閾値以上になる（ｔ２）と、第２パルス信号回路１４０２は、第２パルス信号をハイレベルからローレベルに立下げる。
【００４４】
その後、第１パルス信号がハイレベルからローレベルの立下る（ｔ３）と、放電回路１４０１ｄは、コンデンサ１４０１ｃを放電する。そのため、中間信号は、ハイレベルから一定の傾きで低下する。
【００４５】
中間信号が第１閾値より小さい第２以下になる（ｔ４）と、第２パルス信号回路１４０２は、第２パルス信号をローレベルからハイレベルに立上げる。以降、同様にして第２パルス信号が生成される。
【００４６】
第３パルス信号回路１４０３は、第１パルス信号と第２パルス信号がともにハイレベルとなるｔ１〜ｔ２の期間だけ、第３パルス信号をハイレベルにする。以降、同様にして第３パルス信号が生成され、電界効果トランジスタ１４０４と絶縁トランス１４０５を介して駆動信号として出力される。
【００４７】
図１に示す駆動回路１２０、１２１は、放電用駆動信号回路１４０の出力する放電用駆動信号に基づいて電源回路１３０、１３３から供給された電圧を印加し、ＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂを同時にオンする。これにより、平滑コンデンサ１１に蓄積された電荷が放電される。
【００４８】
次に、効果について説明する。本実施形態によれば、一定電流で充電されるコンデンサ１４０１ｃの電圧に基づいて放電用駆動信号のパルス幅が決まる。そのため、従来のように、所定レベルの信号と三角波信号を比較して放電用駆動信号を生成する場合に比べ、放電用駆動信号のパルス幅の変化を抑えることができる。従って、車両に搭載され、高圧バッテリＢ１の電力を変換して３相交流モータＭ１に供給するモータ制御装置１において、平滑コンデンサ１１の放電時にＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂを駆動する、パルス幅の極めて狭いパルス状の放電用駆動信号を精度よく生成することができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、中間信号回路１４０１は、第１パルス信号の立上りに同期してコンデンサ１４０１ｃの充電を開始し、立下りに同期してコンデンサ１４０１ｃの放電を開始する。これにより、放電用駆動信号を生成するための中間信号を確実に生成することができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、第２パルス信号回路１４０２は、中間信号が第１閾値以上になると立下り、第１閾値より小さい第２閾値以下になると立上る。これにより、放電用駆動信号を生成するための第２パルス信号を確実に生成することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、第３パルス信号回路１４０３は、第１パルス信号と第２パルス信号がともにハイレベルのときにハイレベルとなり、それ以外のときにはローレベルとなる。これにより、放電用駆動信号を生成するための第３パルス信号を確実に生成することができる。
【００５２】
さらに、本実施形態によれば、放電電流の大きさに応じて放電用駆動信号のパルス幅を変更することができる。そのため、放電電流の大きさに応じてＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂのオン時間を変更することができる。従って、放電電流によるＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂの破損を確実に抑えることができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、スイッチング回路１００が直列接続された２つＩＧＢＴからなる例を挙げているが、これに限られるものではない。スイッチング回路は、直列接続された３つ以上のスイッチング素子によって構成されていてもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、駆動回路１２０に対する放電用駆動信号と駆動回路１２１に対する放電用駆動信号を生成する放電駆動信号回路１４０が、制御回路１４に設けられている例を挙げているが、これに限られるものではない。駆動回路１２０、１２１のいずれか一方に設けてもよい。
【００５５】
さらに、本実施形態では、電力変換時と平滑コンデンサの放電時で、同一の駆動回路１２０、１２１を用いてＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂを駆動する例を挙げているが、これに限られるものではない。電力変換用の駆動回路と放電用の駆動回路を別々に設けてもよい。
【００５６】
加えて、本実施形態では、平滑コンデンサ１１の放電電流の大きさに応じてコンデンサ１４０１ｃの充電電流を変更することで、放電電流の大きさに応じて放電用駆動信号のパルス幅を変更する例を挙げているが、これに限られるものではない。コンデンサ１４０１ｃの充電電流を一定にし、平滑コンデンサ１１の放電電流の大きさに応じて第１閾値を変更するようにしてもよい。放電電流の大きさに応じてＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂのオン時間を変更することができる。そのため、放電電流によるＩＧＢＴ１００ａ、１００ｂの破損を防止することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・モータ制御装置（電力変換装置）、１０・・・インバータ回路、１００〜１０２・・・スイッチング回路、１００ａ、１００ｂ・・・ＩＧＢＴ（複数のスイッチング素子）、１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂ・・・ＩＧＢＴ、１１・・・平滑コンデンサ、１２０〜１２５・・・駆動回路、１３・・・駆動用電源回路、１３０〜１３３・・・電源回路、１４・・・制御回路、１４０・・・放電用駆動信号回路、１４００・・・第１パルス信号回路、１４０１・・・中間信号回路、１４０１ａ・・・ピークホールド回路、ＯＰ１・・・オペアンプ、Ｒ１〜Ｒ３・・・抵抗、Ｃ１・・・コンデンサ、Ｄ１・・・ダイオード、１４０１ｂ・・・定電流回路、ＯＰ１・・・オペアンプ、Ｔ１・・・電界効果トランジスタ、Ｒ４・・・抵抗、Ｄ２・・・ダイオード、１４０１ｃ・・・コンデンサ、１４０１ｄ・・・放電回路、Ｎ１・・・ＮＯＴ回路、Ｔ２・・・電界効果トランジスタ、Ｒ５・・・抵抗、１４０２・・・第２パルス信号回路、ＣＭＰ１・・・コンパレータ、Ｒ６〜Ｒ９・・・抵抗、１４０３・・・第３パルス信号回路、Ａ１・・・ＡＮＤ回路、１４０４・・・電界効果トランジスタ、１４０５・・・絶縁トランス、Ｂ１・・・高圧バッテリ（直流電源）、Ｍ１・・・３相交流モータ（電気機器）、Ｒ１・・・リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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