(57)【要約】  マルチレベルインバータを用いた電力変換装置において、インバータ回路と保護回路を通じて流れる過電流を抑制するために、本発明の電力変換装置では、直流電源１、２の正極と負極の間に複数のスイッチ素子Ｑ１０１、Ｑ１０２が直列に接続され、複数のスイッチ素子の直列接続点と直流電源の中間電位点Ｏとの間に交流スイッチＱ１０３、Ｑ１０４が接続され、複数のスイッチ素子の直列接続点が出力端子Ｘに接続され、複数のスイッチ素子、交流スイッチをそれぞれ駆動ししかも過電流保護回路を持つ駆動回路ＧＤＵ１０１〜１０４を備え、過電流保護回路は、交流スイッチを駆動する駆動回路１０３、１０４の出力にスイッチ素子の電流端子の電圧を検出する検出素子Ｄ１２３、Ｄ１２４を備えたマルチレベルインバータ、を３相分備え、検出素子に直列に遮断スイッチＱ１０５、Ｑ１０６を設ける。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の正極と負極の間に複数のスイッチ素子が直列に接続され、前記複数のスイッチ素子の接続点と前記直流電源の中間電位点との間に交流スイッチが接続され、前記複数のスイッチ素子の接続点が出力端子に接続され、前記複数のスイッチ素子、前記交流スイッチをそれぞれ駆動ししかも過電流保護回路を持つ駆動回路を備え、前記過電流保護回路は、前記交流スイッチを駆動する駆動回路の出力に前記スイッチ素子の電流端子の電圧を検出する検出素子を備えたマルチレベルインバータ、を３相分備え、
前記検出素子に直列に遮断スイッチを設けたことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
直流電源の正極と負極の間に第１、第２のスイッチ素子がこの順に直列に接続され、前記第１、第２のスイッチ素子の接続点と前記直流電源の中間電位点との間に交流スイッチが接続され、前記第１、第２のスイッチ素子の接続点が出力端子に接続され、前記第１、第２のスイッチ素子、前記交流スイッチをそれぞれ駆動ししかも過電流保護回路を持つ駆動回路を備え、
第１の過電流保護回路は、前記交流スイッチを駆動する第１の駆動回路の出力に前記第１のスイッチ素子の電流端子の電圧を検出する第１の検出素子を備え、
前記交流スイッチを駆動する第２の駆動回路の第２の過電流保護回路は、前記交流スイッチの中間電位点側の電圧を検出する第２の検出素子を備えたマルチレベルインバータ、を３相分備え、
前記第１の検出素子に直列に第１の遮断スイッチを設け、前記第２の検出素子に直列に第２の遮断スイッチを設けたことを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
前記電力変換回路が正電圧を出力するときは、前記第２の遮断スイッチを遮断し、前記電力変換回路が負電圧を出力するときは、前記第１の遮断スイッチを遮断する請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
第１、第２の正電位と第１、第２の負電位が直列に接続された直流電源の正極と負極の間に第３、第４のスイッチ素子がこの順に直列に接続され、前記第３と第４のスイッチの接続点に出力端子が接続され、
前記第１の正電位と前記第２の正電位の接続点と前記出力端子の間に第１の交流スイッチが接続され、前記第１の正電位と前記第１の負電位の接続点である中間電位と前記出力端子の間に第２の交流スイッチが接続され、前記第１の負電位と前記第２の負電位との接続点と前記出力端子の間に第３の交流スイッチが接続され、
前記第３、第４のスイッチ素子及び前記第１、第２、第３の交流スイッチ素子をそれぞれ駆動ししかも過電流保護回路を持つ駆動回路を備え、
前記第１の交流スイッチを駆動する第１の駆動回路の過電流保護回路は、第１の駆動回路の出力に前記第３のスイッチ素子の電流端子の電圧を検出する第１の検出素子を備え、前記第３の交流スイッチを駆動する第２の駆動回路の過電流保護回路は、第２の駆動回路の出力に前記第４のスイッチ素子の電流端子の電圧を検出する第２の検出素子を備えた５レベルインバータ、を３相分備えた電力変換装置であって、
前記第１の検出素子に直列に第１の遮断スイッチを設け、前記第２の検出素子に直列に第２の遮断スイッチを設けたことを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
前記電力変換回路が正電圧を出力するときは、前記第１の交流スイッチを駆動する駆動回路の遮断スイッチを遮断し、前記電力変換回路が負電圧を出力するときは、前記第３の交流スイッチを駆動する駆動回路の遮断スイッチを遮断する請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記交流スイッチ素子は双方向スイッチ素子であり、双方向スイッチ素子を構成する各スイッチ素子はそれぞれ駆動回路を有する請求項１から５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記出力端子に正電圧または負電圧を出力する場合、前記双方向スイッチ素子を構成するスイッチ素子のうち導通させる側のスイッチ素子を駆動する前記駆動回路の前記遮断スイッチを遮断する請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記過電流保護回路は、カソード側を前記スイッチ素子の電流端子に接続し、アノード側を前記スイッチ素子の制御端子を駆動する回路の駆動信号入力側に接続したダイオード、前記ダイオードのアノード側にカソード側を接続したツェナーダイオード、前記ツェナーダイオードのカソード側と前記駆動信号入力の間に接続した強制遮断素子を含む請求項１から７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記第１、第２の遮断スイッチはトランジスタとダイオードが逆並列に接続されている請求項１から８のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記検出素子はダイオードである請求項１から９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、保護回路を有する電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に直流から交流に変換する電力変換回路である３レベルインバータの回路例を示す（特許文献１）。【０００３】
５０１、５０２は直列に接続された直流電源で、正側電位を＋Ｅ１、負側電位を−Ｅ２、中間電位をＯとしている。通常動作時は直流電圧変動が少ない平滑化された直流電圧である。Ｑ５０１、５０４が＋Ｅ１電位に接続されているＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）とダイオードであり、Ｑ５０２、５０６が−Ｅ２側電位に接続されているＩＧＢＴとダイオードで、これらを３組用いて３相回路を構成する。【０００４】
Ｑ５０３、Ｑ５０４は０電位と、ＩＧＢＴＱ５０１とＩＧＢＴＱ５０２の直列接続点である交流接続端子５０９との間に接続された双方向性の交流スイッチ素子で、逆耐圧を有するＩＧＢＴＱ５０３、ＩＧＢＴＱ５０４を逆並列接続した構成である。５１０、５１１、５１２が出力フィルタ用のリアクトル、５１３が負荷、５１９が制御回路である。制御回路５１９からの信号で、各スイッチ素子（ＩＧＢＴ）を適切に駆動し、出力端子５０９、５０９‘、５０９“はそれぞれ＋Ｅ１電位、−Ｅ２電位、および０電位を出力する。【０００５】
図７は３レベルインバータの出力電圧波形例である。
２レベルタイプのインバータに比べて低次の高調波成分が少ないため、出力フィルタ５１０、５１１、５１２の小型化が可能となる。５１５、５１６、５１７、５１８などが各ＩＧＢＴを駆動するためのゲート駆動回路であり、制御回路５１９がこれらの駆動回路にゲート駆動信号を出力する。【０００６】
図８は図６の３レベルインバータのＩＧＢＴモジュール１相分を抽出した図である。ＩＧＢＴモジュール１相分は、ＩＧＢＴＱ５０１とＩＧＢＴＱ５０２の直列回路と、逆阻止形ＩＧＢＴＱ５０３、ＩＧＢＴＱ５０４を逆並列接続した交流スイッチ素子で構成され、主端子Ｐ、Ｎ、Ｏ、Ｘを備えている。【０００７】
図９は、図８に示した一相分のＩＧＢＴモジュールの出力端子Ｘに、３レベルの電圧を出力する際の、各ＩＧＢＴのスイッチングパターンである。
例えば電圧Ｅ１を出力したい場合は、ＩＧＢＴＱ５０１とＱ５０４がＯＮし、ＩＧＢＴＱ５０２とＩＧＢＴＱ５０３がＯＦＦするようにゲート駆動回路５１５〜５１８で各ＩＧＢＴを駆動する。電圧０、−Ｅ２を出力したい場合も図９に従ってゲート駆動回路で各ＩＧＢＴを駆動する。【０００８】
図１０はＩＧＢＴ（Ｔ）の過電流保護回路を備えたゲート駆動回路の例である（特許文献１）。本回路方式は図１１に示すように、何らかの原因でＩＧＢＴＱ５０１とＱ５０２が同時にオン状態となり電源短絡状態になった場合に過電流状態を検出し、Ｑ５０１とＱ５０２を強制遮断する方式である。図１０のＩＧＢＴ（Ｔ）が図１１のＱ５０１またはＱ５０２に該当する。本明細書ではこの過電流を「インバータ回路に流れる過電流」と称する。【０００９】
この過電流保護回路は、ＩＧＢＴのコレクタとゲート駆動回路の間に、ＩＧＢＴのコレクタ端子側Ｃをカソードとしたダイオード９２０を接続している。ダイオード９２０のアノード側電位がある設定値以上（ツェナーダイオード９２１のツェナー電圧以上）となった場合に過電流状態であると判定する回路を設け、トランジスタ９２２のオンによって強制遮断するものである。【００１０】
なお３レベルインバータとそのゲート駆動回路は特許文献２、３にも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−３０３５０号公報
【特許文献２】特開２００８−１９３７７９号公報
【特許文献３】特開２００８−１７６５０号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】富士電機株式会社テクニカルノート第５章「保護回路設計方法」５−５http://www.fujielectric.co.jp/products/semiconductor/technical/application/pdf/RH984b/RH984b_05.pdf  （検索日  2014.2.21）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし上述の過電流保護回路を単純に３ベルインバータのスイッチ素子に適用し動作させると、インバータ回路と過電流保護回路を通じて過電流が発生してしまい、故障および正常な過電流検出ができないといった課題が発生する。特にインバータの直流電源が高電圧になるほど故障の可能性は高く、対策が必要となる。【００１４】
過電流が発生してしまう原因は、過電流保護回路とインバータ主回路とを通じて電流経路が発生し、インバータの直流電源電圧が過電流保護回路に印加されてしまうためである。この時、過電流保護回路の耐圧が直流電源電圧以下だと故障の危険性が高い。【００１５】
このような過電流経路が発生する条件は本回路では２通り存在する。１つは出力端子Ｘに＋Ｅ１を出力する時であり、この様子を図１２に示す。図中の太線の電流経路が発生し、ゲート駆動回路ＧＤＵ１１４に電圧Ｅ１が印加されてしまう。電流経路は、交流スイッチの一方を駆動するＧＤＵ１１４のコレクタ接続端子Ｃ１１４→交流スイッチの中点電位側端子→電源＋Ｅ１→＋Ｅ１側のＩＧＢＴ→交流スイッチの出力電位側端子→ＧＤＵ１１４のエミッタ接続端子Ｅ１１４を結ぶものである。【００１６】
もう１つは出力端子Ｘに−Ｅ２を出力する時であり、この様子を図１３中の太線に示す。この場合も同様にＧＤＵ１２３に電圧Ｅ２が印加されてしまう。電流経路は、交流スイッチの他方を駆動するＧＤＵ１２３のコレクタ端子Ｃ１２３→交流スイッチの出力側電位端子→−Ｅ２側のＩＧＢＴ→交流スイッチの中点電位側端子→ＧＤＵ１２３のエミッタ接続端子Ｅ１２３を結ぶ電流経路が発生してしまう。【００１７】
図１２、１３の過電流は、図１１で述べた過電流とは別の過電流であり、本明細書ではこの過電流を「インバータ回路と保護回路を通じて流れる過電流」と称する。【００１８】
ゲート駆動回路の駆動電圧は通常１０Ｖのオーダーであるが、直流電源＋Ｅ１、−Ｅ２の値は通常数百Ｖから１０００Ｖのオーダーであり、通常は過電流保護回路とゲート駆動回路の耐圧よりも高い。そのため過電流保護回路とゲート駆動回路は破壊され、インバータ回路が駆動できなくなる。【００１９】
なお特許文献１では、同文献の図１等でダイオード３３と直列に抵抗３４が接続されている（本願図１４）。しかしこの抵抗は、同文献（００２７）段落に記載されているように、「ＩＧＢＴＴ３ＢとＴ４Ｂから構成された交流スイッチ素子の両端に印加される正負の電圧によって生じる順方向電流の抑制用」であり、図１２、１３で述べた過電流の抑制用ではない。【００２０】
本発明の目的は３レベルインバータを始めとしたマルチレベルインバータを用いた電力変換装置において、インバータ回路と保護回路を通じて流れる過電流を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、直流電源の正極と負極の間に複数のスイッチ素子が直列に接続され、前記複数のスイッチ素子の接続点と前記直流電源の中間電位点との間に交流スイッチが接続され、前記複数のスイッチ素子の接続点が出力端子に接続され、前記複数のスイッチ素子、前記交流スイッチをそれぞれ駆動ししかも過電流保護回路を持つ駆動回路を備え、前記過電流保護回路は、前記交流スイッチを駆動する駆動回路の出力に前記スイッチ素子の電流端子の電圧を検出する検出素子を備えたマルチレベルインバータ、を３相分備え、前記検出素子に直列に遮断スイッチを設けたことを特徴とする電力変換装置、である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によればマルチレベルインバータを用いた電力変換装置において、インバータ回路と保護回路を通じて流れる過電流を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の３レベルインバータを示す回路構成図である。
【図２】図１の３レベルインバータの出力電圧とスイッチングパターンを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る遮断スイッチをより詳細に示した回路構成図である。
【図４】本発明の実施形態の５レベルインバータの回路構成図である。
【図５】本発明の別のゲート駆動回路の例を示す回路図である。
【図６】特許文献１の３レベルインバータの回路構成を示す図である。
【図７】特許文献１の３レベルインバータの出力波形を示す図である。
【図８】特許文献１の３レベルインバータの１相分の回路構成を抽出した図である。
【図９】図７に示した特許文献１の３レベルインバータ１相分の出力電圧とスイッチングパターンを表す図である。
【図１０】特許文献１のＩＧＢＴの過電流保護回路を備えたゲート駆動回路図である。
【図１１】特許文献１の３レベルインバータにおいて、電源短絡状態を示す図である。
【図１２】正電圧＋Ｅ１出力時に発生する過電流経路を示す図である。
【図１３】負電圧−Ｅ２出力時に発生する過電流経路を示す図である。
【図１４】特許文献１の、抵抗を用いて順方向電流を抑制する回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施の形態である３レベルインバータを示す構成図である。図１は一相分だけを示している。図１の回路を図５と同様に３組用いて３相回路を構成する。
【００２６】
１、２は直列に接続された直流電源で、正側電位を＋Ｅ１、負側電位を−Ｅ２、中間電位を０としている。ＩＧＢＴＱ１０１とＩＧＢＴＱ１０２は直列接続され、接続点は出力端子Ｘに接続されている。
【００２７】
ＩＧＢＴＱ１０１にはダイオード３が逆並列に接続され、コレクタ端子が＋Ｅ１電位に接続され、エミッタ端子が出力端子Ｘに接続されている。またＩＧＢＴＱ１０２にはダイオード４が逆並列に接続され、コレクタ端子が出力端子ＸとＩＧＢＴＱ１０１のエミッタ端子に接続され、エミッタ端子が−Ｅ２側電位に接続されている。
【００２８】
逆耐圧を有するＩＧＢＴＱ１０３とＩＧＢＴＱ１０４が逆並列接続されて双方向性の交流スイッチを構成している。この交流スイッチは中性点Ｏと出力端子Ｘの間に設けられている。以下図１の破線内を主回路と総称する。
【００２９】
ゲート駆動回路ＧＤＵ１０１、ＧＤＵ１０２はそれぞれＩＧＢＴＱ１０１、ＩＧＢＴＱ１０２の駆動用である。またゲート駆動回路ＧＤＵ１０３、ＧＤＵ１０４は共に交流スイッチの駆動用であり、ＧＤＵ１０３はＩＧＢＴＱ１０３、ＧＤＵ１０４はＩＧＢＴＱ１０４を駆動する。以下、ゲート駆動回路を駆動回路と略称する。
駆動回路ＧＤＵ１０１〜１０４には、過電流保護回路を含めて図１０で説明したのと同様の回路を用いる。ダイオードＤ１２１〜Ｄ１２４は、過電流が流れて過剰に上昇した電圧を検出する素子であり、図１０の過電流保護回路のダイオード９２０に対応する。
【００３０】
再度図１０を用いて説明する。ダイオード９２０はカソード側を前記スイッチ素子の電流端子に接続し、アノード側を前記スイッチ素子の制御端子を駆動する回路の駆動信号入力側に接続する。ダイオード９２０のカソード側にＩＧＢＴ（Ｔ）のコレクタ端子を接続し、アノード側にツェナーダイオード９２１のカソード側を接続する。
ツェナーダイオード９２１のカソード側はトランジスタ９２２のベースに接続される。
【００３１】
トランジスタ９２２とダイオードＤ１が直列接続されて強制遮断素子を構成する。強制遮断素子は、ＩＧＢＴ（Ｔ）を駆動するトランジスタＴｏｎ、ＴｏｆｆのベースとＩＧＢＴ（Ｔ）のエミッタ端子に接続される。ダイオード９２０のアノード側電位がツェナーダイオード９２１のツェナー電圧以上になると、トランジスタ９２２がｏｎして強制遮断される。
【００３２】
駆動回路ＧＤＵ１０１の出力端子Ｅ１０１、Ｇ１０１、Ｃ１０１は、それぞれＱ１０１のエミッタ、ゲート、コレクタに接続される。また駆動回路ＧＤＵ１０２の出力端子Ｅ１０２、Ｇ１０２、Ｃ１０２はそれぞれＱ１０２のエミッタ、ゲート、コレクタに接続される。
【００３３】
駆動回路ＧＤＵ１０３の出力端子Ｅ１０３、Ｇ１０３、Ｃ１０３はそれぞれＩＧＢＴＱ１０３のエミッタ、ゲート、コレクタに接続される。また駆動回路ＧＤＵ１０４の出力端子Ｅ１０４、Ｇ１０４、Ｃ１０４はそれぞれＩＧＢＴＱ１０４のエミッタ、ベース、コレクタに接続する。
【００３４】
フィルタ用のリアクトル、負荷は図６と同様のため図示していない。制御回路からの信号で、各スイッチ素子（ＩＧＢＴ）を適切に駆動すると、出力端子Ｘには＋Ｅ１電位、−Ｅ２電位、および０電位が出力され、３レベル出力のインバータとなる。
【００３５】
駆動回路ＧＤＵ１０３、ＧＤＵ１０４の過電流保護回路にそれぞれ遮断スイッチＩＧＢＴＱ１０５、同ＩＧＢＴＱ１０６を設ける。
駆動回路ＧＤＵ１０３の過電流保護回路で、遮断スイッチＱ１０５はダイオードＤ１２３のカソード側とＧＤＵ１０３のコレクタ端子Ｃ１０３の間に接続される。ダイオードＤ１２３のアノード側はツェナーダイオード９２１のカソード側に接続される。
【００３６】
ＧＤＵ１０４の遮断スイッチＱ１０６、ダイオードＤ１２４も同様に接続される。
【００３７】
以下本実施形態の３レベルインバータの動作を図２のスイッチングパターンで説明する。
【００３８】
Ｑ１０１〜Ｑ１０４のｏｎ、ｏｆｆのスイッチングパターンは図９で説明した動作と同じである。例えば出力端子Ｘに電位＋Ｅ１を出力する場合、図２に示すスイッチングパターンＱ１０１：ｏｎ、Ｑ１０２：ｏｆｆ、Ｑ１０３：ｏｆｆ、Ｑ１０４：ｏｎになるよう、駆動回路ＧＤＵ１０１〜１０４でＱ１０１〜Ｑ１０４を駆動する。
すると図１２で説明したように、主回路とＱ１０４の過電流保護回路を通じて過電流が流れる電流経路が発生する。
【００３９】
そこで、正電圧を出力する場合は制御回路（不図示）を用いて、駆動回路ＧＤＵ１０４の過電流保護回路にある遮断スイッチＩＧＢＴＱ１０６をｏｆｆにすることで、上記の電流経路を遮断する。その結果主回路の直流電源＋Ｅ１による高電圧が駆動回路ＧＤＵ１０４の過電流保護回路に印加されるのを防ぐことが可能となる。
【００４０】
同様に、出力端子Ｘに電位−Ｅ２を出力する場合はＱ１０１：ｏｆｆ、Ｑ１０２：ｏｎ、Ｑ１０３：ｏｎ、Ｑ１０４：ｏｆｆとなり、主回路と交流スイッチＩＧＢＴＱ１０３の駆動回路ＧＤＵ１０３の過電流保護回路を通じて過電流が流れる電流経路が発生する。そこでＱ１０５をｏｆｆにすることにより上記の電流経路を遮断し、直流電源−Ｅ１による高電圧印加に起因する過電流保護回路の故障を防ぐことができる。本実施形態の３レベルインバータでは、双方向スイッチ素子を構成する２つのスイッチ素子Ｑ１０３、Ｑ１０４のうち、導通させる側のスイッチ素子を駆動する駆動回路の遮断スイッチ（正電圧ではＱ１０６、負電圧ではＱ１０５）を遮断している。
【００４１】
なお出力端子Ｘに中間電位０を出力する場合は、図２に示すようにＱ１０５、Ｑ１０６は共にｏｎにする。
【００４２】
本実施形態によれば、インバータ回路と保護回路を通じて流れる過電流を遮断することができる。そのため、過電流保護回路に高電圧が印加されることによる故障を防ぎ、確実に本来の機能を持たせることができる。
【００４３】
図３は遮断スイッチＱ１０５、Ｑ１０６をより具体的に示した図である。遮断スイッチＱ１０５、Ｑ１０６はＩＧＢＴとダイオードを逆並列接続したものである。
【００４４】
上記の実施形態では、３ベルインバータ回路を例に説明したが、４レベルインバータ、５レベルインバータといった多レベルインバータ回路などにも適用可能である。
【００４５】
図４は５レベルインバータに本発明の過電流保護回路を適用した例である。この場合は３つの双方向スイッチを構成するＩＧＢＴのゲートを駆動するＧＤＵ４０５〜ＧＤＵ４１０の過電流保護回路に、それぞれ遮断スイッチＱ４０５〜Ｑ４１０を設けている。ダイオードＤ４０１、Ｄ４０４、Ｄ４０５〜Ｄ４１０はそれぞれ駆動回路ＧＤＵ４０１、ＧＤＵ４０２、ＧＤＵ４０５〜ＧＤＵ４１０の過電流保護回路で用いるダイオードである。
【００４６】
図４の５レベルインバータでは、直流電源を正電圧側２つと負電圧側２つの合計４つ（＋Ｖ１、＋Ｖ２、−Ｖ３、−Ｖ４）直列に接続し、＋Ｖ２と−Ｖ３の間を中間電位０とする。またＩＧＢＴ４０１〜ＩＧＢＴ４０４を直列に接続する。双方向の交流スイッチは３つ用い、各直流電源の接続点と各ＩＧＢＴの接続点の間に設ける。
【００４７】
図４中にインバータ回路と保護回路を通じて流れる過電流の経路を太い実線で示している。正電圧側の経路が出力端子Ｘに正電圧を出力している場合の経路、負電圧側の経路が出力端子Ｘに負電圧を出力している場合の経路である。出力端子Ｘに正電圧を出力している時は、駆動回路ＧＤＵ４０６の遮断スイッチＱ４０６をｏｆｆにして電流経路を遮断する。逆に負電圧を出力している時は、駆動回路ＧＤＵ４０９の遮断スイッチＱ４０９をｏｆｆにして電流経路を遮断する。
【００４８】
図５に図１０とは別の駆動回路の回路例を示す。これは非特許文献１（富士電機株式会社テクニカルノート第５章「保護回路設計方法」５−５の図５−３http://www.fujielectric.co.jp/products/semiconductor/technical/application/pdf/RH984b/RH984b_05.pdf）に開示されている。この駆動回路は、検出用ダイオードＤ１とツェナーダイオードＤ２を用い、ツェナーダイオードＤ２を強制遮断用トランジスタＴ１に接続する点は図１０の駆動回路と共通している。しかしＩＧＢＴ（Ｔ１０）を駆動するトランジスタＴ３、Ｔ４のベースを別々のトランジスタＴ５、Ｔ６で制御している点が異なる。
【００４９】
なお、上記の実施形態では遮断スイッチＱ１０５、Ｑ１０６はいずれも、ダイオードＤ１２３、Ｄ１２４とコレクタ側端子Ｃ１０３、Ｃ１０４の間に接続している。しかし接続順序を変え、ダイオードＤ１０３が遮断スイッチＱ１０５とコレクタ側端子Ｃ１０３の間にあってもよい。同様にダイオードＤ１０４が遮断スイッチＱ１０６とコレクタ側端子Ｃ１０２の間にあってもよい。
【００５０】
更に上記の実施形態では主回路にＩＧＢＴを用いたが、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等も用いることができる。
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
この出願は、２０１４年３月１８日に出願された日本出願特願２０１４−０５４４５０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００５１】
５０１、５０２    直流電源
Ｑ１０１、Ｑ１０２、Ｑ１０３、Ｑ１０４、Ｑ１０５、Ｑ１０６、Ｑ５０１、Ｑ５０２、Ｑ５０３、Ｑ５０４    ＩＧＢＴ
３、４、５０４、５０６、Ｄ１２１〜Ｄ１２４、Ｄ４０１、Ｄ４０４、Ｄ４０５〜Ｄ４１０    ダイオード
５１０、５１１、５１２    出力フィルタ用のリアクトル
５１３    負荷
ＧＤＵ１０１〜ＧＤＵ１０４、ＧＤＵ１１１〜ＧＤＵ１１４、ＧＤＵ４０１、ＧＤＵ４０２、ＧＤＵ４０５〜ＧＤＵ４１０、５１５〜５１８    ゲート駆動回路
５１９    制御回路
９２０    検出用ダイオード
９２１    ツェナーダイオード
【図１】
2015141160.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015141160.tif 000006
【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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【国際調査報告】
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