(57)【要約】【課題】電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路をその絶縁性を維持しつつ簡素な構成とすることができ、複数の電圧駆動型スイッチング素子を用いる場合には各スイッチング素子で必要となる直流駆動用電源を一つの直流駆動用電源から供給でき、負荷としてインバータが用いられる場合はそのインバータにて必要となる直流駆動用電源を兼ねる構成を採ることができるコンバータ装置を得ること。【解決手段】駆動回路８は、直流駆動用電源１３が接続されるパルストランス８ｂと、パルストランス８ｂの一次巻線に流れる電流をＰＷＭ信号に従って制御して二次巻線にパルス状電圧を誘起させるパルス列制御回路８ａと、二次巻線に誘起されるパルス状電圧に従って電圧駆動型スイッチング素子４のゲート電圧を制御するゲート駆動回路８ｃとで構成され、直流駆動用電源１３は、制御回路９が使用する直流電源と共用である。【選択図】        図１
2005080372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流回路の入力端間または出力端間に接続される電圧駆動型スイッチング素子をＰＷＭ信号に従ってオン・オフ動作させ、所望の調整直流電圧を出力するコンバータ装置において、
前記電圧駆動型スイッチング素子を駆動する駆動回路が、
パルストランスと、
前記パルストランスの一次巻線に流れる電流を前記ＰＷＭ信号に従って制御して二次巻線にパルス状電圧を誘起させる第１回路と、
前記二次巻線に誘起されるパルス状電圧に従って前記電圧駆動型スイッチング素子のゲート電圧を制御する第２回路と、で構成され、
前記パルストランスの一次巻線に接続される直流駆動用電源は、前記ＰＷＭ信号を演算生成する回路が使用する直流電源と共用であり、複数の電圧駆動型スイッチング素子がある場合には、各駆動回路間において共用される
ことを特徴とするコンバータ装置。
【請求項２】
前記所望の調整直流電圧を受ける負荷がインバータである場合において、当該インバータにおける電圧駆動型スイッチング素子のうち上アームの電圧駆動型スイッチング素子を駆動する駆動回路が、請求項１に記載の駆動回路と同一の構成を有し、かつ、当該インバータにおける全ての電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路がそれぞれ使用する直流駆動用電源は、請求項１に記載の駆動回路が使用する直流駆動用電源と共用であることを特徴とする請求項１に記載のコンバータ装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、ハイブリッドＩＣであることを特徴とする請求項１または２に記載のコンバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＭＯＳトランジスタやＩＧＢＴなどの電圧駆動型スイッチング素子を用いたコンバータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電圧駆動型スイッチング素子を用いたコンバータ装置としては、例えば、特許文献１に開示されたデジタル式アクティブフィルタの制御装置が知られている。図４を参照して、その概要を説明する。図４は、従来のコンバータ装置の構成例を示す回路図である。
【０００３】
図４において、９１は交流電源、９２は整流ダイオード、９３はリアクタコイル、９４は電圧駆動型スイッチング素子、９５はダイオード、９６は平滑コンデンサ、９７は例えばインバータなどの負荷、９８はマイコン、９９はアクティブフィルタ制御回路、１００は電圧波形検出回路、１０１は電流検出回路、１０２はアイソレーション回路からなるスイッチング素子駆動回路、１０３は出力電圧検出回路である。
【０００４】
次に動作について説明する。アクティブフィルタ制御回路９９は、電圧波形検出回路１００から入力した正弦波をもとにして、出力電圧検出回路１０３の信号と電流検出回路１０１の信号とで演算を行い、スイッチング素子駆動回路１０２に対してＰＷＭ信号を出力する。これにより、スイッチング素子駆動回路１０２がＰＷＭ信号に従って電圧駆動型スイッチング素子９４をオン・オフ駆動し、所定値に調整した直流電圧が負荷９７に供給される。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１６８２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に開示されたコンバータ装置では、スイッチング素子駆動回路１０２は、電圧駆動型スイッチング素子９４を駆動するための直流駆動用電源を電源トランスなどから供給し、またフォトカプラなどの素子を用いて電圧駆動型スイッチング素子９４とアクティブフィルタ制御回路９９との絶縁を図るように構成されるので、
部品点数が多くなる。そして、交流電源に三相電源を用いる場合には、電圧駆動型スイッチング素子は各相に設けるので、駆動回路の部品点数は相当なものとなり、実装面積が大きくなる。加えて、電圧駆動型スイッチング素子毎に直流駆動用電源を必要とするので、多数の直流駆動用電源を供給する電源回路で使用する電源トランスが大型化し、装置の小型化・低コスト化を困難にしている。
【０００７】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路をその絶縁性を維持しつつ簡素な構成とすることができ、複数の電圧駆動型スイッチング素子を用いる場合には各スイッチング素子で必要となる直流駆動用電源を一つの直流駆動用電源から供給でき、負荷としてインバータが用いられる場合はそのインバータにて必要となる直流駆動用電源を兼ねる構成を採ることができるコンバータ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】
【０００８】
上述した課題を解決し目的を達成するために、この発明にかかるコンバータ装置は、整流回路の入力端間または出力端間に接続される電圧駆動型スイッチング素子をＰＷＭ信号に従ってオン・オフ動作させ、所望の調整直流電圧を出力するコンバータ装置において、
前記電圧駆動型スイッチング素子を駆動する駆動回路が、パルストランスと、前記パルストランスの一次巻線に流れる電流を前記ＰＷＭ信号に従って制御して二次巻線にパルス状電圧を誘起させる第１回路と、前記二次巻線に誘起されるパルス状電圧に従って前記電圧駆動型スイッチング素子のゲート電圧を制御する第２回路と、で構成され、前記パルストランスの一次巻線に接続される直流駆動用電源は、前記ＰＷＭ信号を演算生成する回路が使用する直流電源と共用であり、複数の電圧駆動型スイッチング素子がある場合には、各駆動回路間において共用されることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する駆動回路を部品点数の少ない簡素な構成とすることができ、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する直流駆動用電源を他の回路と共有する単一の直流電源で構成することができる。また、接続される負荷がインバータである場合には、当該インバータにおける電圧駆動型スイッチング素子のうち上アームの電圧駆動型スイッチング素子を駆動する駆動回路は、上記の発明による駆動回路と同一の構成とすることができ、かつ、当該インバータにおける全ての電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路がそれぞれ使用する直流駆動用電源も共用であることができる。そして、前記駆動回路は、ハイブリッドＩＣ化することができるので、小型軽量化、省スペース化、低コスト化が図れる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路をその絶縁性を維持しつつ簡素な構成とすることができ、複数の電圧駆動型スイッチング素子を用いる場合には各スイッチング素子で必要となる直流駆動用電源を一つの直流駆動用電源から供給でき、負荷としてインバータが用いられる場合はそのインバータにて必要となる直流駆動用電源を兼ねる構成を採ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるコンバータ装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明にかかるコンバータ装置の実施の形態１によるコンバータ装置の構成を示す回路図である。図１において、単相交流電源１には、ダイオードブリッジ構成の整流回路２が接続され、整流回路２の出力端間には、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の直列回路が接続されている。また、整流回路２の正極端には、リアクタコイル３の一端が接続され、リアクタコイル３の他端には、電圧駆動型スイッチング素子としてのＩＧＢＴ素子４のコレクタ電極とダイオード５のアノードとが接続されている。ダイオード５のカソードには、平滑コンデンサ６の正極端と抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の直列回路の一端と負荷７の一端とが接続され、平滑コンデンサ６の負極端と抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の直列回路の他端と負荷７の他端とＩＧＢＴ素子４のエミッタ電極とは、共通に整流回路２の負極端に接続されている。
【００１３】
ＩＧＢＴ素子４のゲート電極には、駆動回路８の出力端が接続され、駆動回路８には、制御回路９から制御信号（ＰＷＭ信号）が入力される。整流回路２の負極端と平滑コンデンサ６の負極端等とを接続するラインには、電流検出回路１０が設けられ、電流検出回路１０の出力は制御回路９に入力される。抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の接続端には、電圧波形検出回路１１が接続され、電圧波形検出回路１１の出力は制御回路９に入力される。抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の接続端には、電圧検出回路１２が接続され、電圧検出回路１２の出力は制御回路９に入力される。
【００１４】
電流検出回路１０は、整流回路２を流れる直流電流を検出して制御回路９に出力する。電圧波形検出回路１１は、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の直列回路が出力する分圧電圧から整流波形を検出して制御回路９に出力する。電圧検出回路１２は、抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の直列回路が出力する分圧電圧から出力電圧を検出して制御回路９に出力する。
【００１５】
制御回路９は、電圧波形検出回路１１から入力する整流波形信号を基にして、電流検出回路１０からの電流波形信号と電圧検出回路１２からの出力電圧信号とからＰＷＭ信号パターンを演算し、演算したＰＷＭ信号を駆動回路８に与える。また、制御回路９は、負荷７が、インバータやスイッチング電源であるときは、そこで使用されるスイッチング素子等を制御する機能も有している。
【００１６】
駆動回路８は、制御回路９の出力（ＰＷＭ信号）を直接受けるパルス制御回路８ａと、パルス制御回路８ａの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス８ｂと、パルストランス８ｂの二次巻線に接続され、ＩＧＢＴ素子４のゲート電圧を制御するゲート駆動回路８ｃとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス８ｂの一次巻線他端には、直流駆動用電源１３が接続されている。
【００１７】
駆動回路８では、パルス制御回路８ａが制御回路９からのＰＷＭ信号に従ってパルストランス８ｂの一次巻線一端を接地と接離して二次巻線にパルス状電圧を誘起させ、それに基づきゲート駆動回路８ｃがＩＧＢＴ素子４のゲート電圧を制御し、ＩＧＢＴ素子４にオン・オフ動作を行わせる。これによって、整流回路２の出力端間が短絡・離反され、平滑コンデンサ６に所定値の直流電圧が現れる。
【００１８】
ここで、駆動回路８は、ハイブリッドＩＣ化されており、例えば、三菱電機製Ｍ５７１７４−０６Ｂを使用することができる。そして、パルストランス８ｂの一次巻線他端に接続される直流駆動用電源１３は、特別の専用電源ではなく、制御回路９が使用する直流電源と共用である。つまり、単一の直流電源を用いて構成することができる。
【００１９】
したがって、この実施の形態１によれば、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路に、パルストランスとそのパルストランスを駆動する回路と電圧駆動型スイッチング素子のゲート電圧を制御する回路とが組み込まれたハイブリッドＩＣを使用するので、小型軽量化、省スペース化、低コスト化が図れる。加えて、専用の直流電源を不要とし制御回路と共用する単一電源の使用が可能となるので、一層の低コスト化が図れるようになる。
【００２０】
実施の形態２．
図２は、この発明にかかるコンバータ装置の実施の形態２によるコンバータ装置の構成を示す回路図である。実施の形態１では、整流回路の出力端間をスイッチング素子によって短絡・離反するタイプのコンバータ装置への適用例を示したが、この実施の形態２では、整流回路の入力端間をスイッチング素子によって短絡・離反するタイプのコンバータ装置への適用例を示している。
【００２１】
図２において、単相交流電源２１の一方の電源端には、リアクタコイル２２の一端が接続され、リアクタコイル２２の他端には、ダイオードブリッジ構成の整流回路２３の一方の入力端が接続され、整流回路２３の他方の入力端は、単相交流電源２１の他方の電源端に接続されている。整流回路２３の出力端間には、平滑コンデンサ２４，２５の直列回路と抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の直列回路と負荷２６とが並列に接続されている。そして、整流回路２３の他方の入力端と平滑コンデンサ２４，２５の接続端との間には、スイッチ２７が設けられている。
【００２２】
ダイオードブリッジ構成の整流回路２８の一方の入力端はリアクタコイル２２の他端と整流回路２３の一方の入力端との接続ラインに接続され、他方の入力端は単相交流電源２１の他方の電源端と整流回路２３の他方の入力端との接続ラインに接続されている。そして、整流回路２８の正極端にはＩＧＢＴ素子２９のコレクタ電極が接続され、負極端にはＩＧＢＴ素子２９のエミッタ電極が接続されている。ＩＧＢＴ素子２９のゲート電極には駆動回路３０の出力端が接続され、駆動回路３０には、制御回路３１から制御信号（ＰＷＭ信号）が入力される。
【００２３】
単相交流電源２１の他方の電源端と整流回路２３の他方の入力端との接続ラインには、電流検出回路３２が設けられ、電流検出回路３２の出力は制御回路３１に入力される。また、単相交流電源２１の電源端間には、電圧波形検出回路３３が接続され、電圧波形検出回路３３の出力は制御回路３１に入力される。また、抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の接続端には、電圧検出回路３４が接続され、電圧検出回路３４の出力は制御回路３１に入力される。
【００２４】
電流検出回路３２は、単相交流電源２１を流れる交流電流を検出して制御回路３１に出力する。電圧波形検出回路３３は、単相交流電源２１の電圧波形を検出して制御回路３１に出力する。電圧検出回路３４は、抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の直列回路が出力する分圧電圧から出力電圧を検出して制御回路３１に出力する。
【００２５】
制御回路３１は、電圧波形検出回路３３から入力する交流電圧波形信号を基にして、電流検出回路３２からの電流波形信号と電圧検出回路１２からの出力電圧信号とからＰＷＭ信号パターンを演算し、演算したＰＷＭ信号を駆動回路３０に与える。また、制御回路３１は、負荷２６が、インバータやスイッチング電源であるときは、そこで使用されるスイッチング素子等を制御する機能も有している。
【００２６】
駆動回路３０は、制御回路３１の出力（ＰＷＭ信号）を直接受けるパルス制御回路３０ａと、パルス制御回路３０ａの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス３０ｂと、パルストランス３０ｂの二次巻線に接続され、ＩＧＢＴ素子２９のゲート電圧を制御するゲート駆動回路３０ｃとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス３０ｂの一次巻線他端には、直流駆動用電源３５が接続されている。
【００２７】
駆動回路３０では、パルス制御回路３０ａが制御回路３１からのＰＷＭ信号に従ってパルストランス３０ｂの一次巻線一端を接地と接離して二次巻線にパルス状電圧を誘起させ、それに基づきゲート駆動回路３０ｃがＩＧＢＴ素子２９のゲート電圧を制御し、ＩＧＢＴ素子２９にオン・オフ動作を行わせる。これによって、整流回路２８の出力端間が短絡・離反される。その結果、単相交流電源２１の２相間、つまり、整流回路２３の入力端間が短絡・離反され、整流回路２３の出力端間に接続される平滑コンデンサ２４，２５の直列回路両端に所定値の直流電圧が現れる。なお、スイッチ２７を閉路／開路することによって倍電方式／全波方式を切り替え得るようになっている。
【００２８】
ここで、駆動回路３０は、ハイブリッドＩＣ化されており、例えば、三菱電機製Ｍ５７１７４−０６Ｂを使用することができる。そして、パルストランス３０ｂの一次巻線他端に接続される直流駆動用電源３５は、特別の専用電源ではなく、制御回路３１が使用する直流電源と共用である。つまり、単一の直流電源を用いて構成することができる。
【００２９】
したがって、この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路に、パルストランスとそのパルストランスを駆動する回路と電圧駆動型スイッチング素子のゲート電圧を制御する回路とが組み込まれたハイブリッドＩＣを使用するので、小型軽量化、省スペース化、低コスト化が図れる。加えて、専用の直流電源を不要とし制御回路と共用する単一電源の使用が可能となるので、一層の低コスト化が図れるようになる。
【００３０】
実施の形態３．
図３は、この発明にかかるコンバータ装置の実施の形態３によるコンバータ装置の構成を示す回路図である。この実施の形態３では、負荷がインバータである場合のコンバータ装置への適用例が示されている。すなわち、図３において、この実施の形態３によるコンバータ装置は、コンバータ部４０とインバータ部４１とで構成されている。
【００３１】
コンバータ部４０では、三相交流電源４２の各相には、リアクタコイル４３を介して三相整流回路４４が接続され、三相整流回路４４の出力端間には、平滑コンデンサ４５，４６の直列回路と抵抗素子Ｒ５，Ｒ６の直列回路とが並列に接続されている。また、三相整流回路４４の各相入力端には、ダイオードブリッジ構成の整流回路４７，４８，４９の一方の入力端が接続され、整流回路４７，４８，４９の他方の入力端は、それぞれ高調波抑制用のコンデンサ５０を介して平滑コンデンサ４５，４６の接続端に接続されている。
【００３２】
整流回路４７の正極端にはＩＧＢＴ素子５１のコレクタ電極が接続され、負極端にはＩＧＢＴ素子５１のエミッタ電極が接続されている。ＩＧＢＴ素子５１のゲート電極には駆動回路５２の出力端が接続され、駆動回路５２には、制御回路５７から制御信号（ＰＷＭ信号）が入力される。駆動回路５２は、制御回路５７の出力（ＰＷＭ信号）を直接受けるパルス制御回路５２ａと、パルス制御回路５２ａの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス５２ｂと、パルストランス５２ｂの二次巻線に接続され、ＩＧＢＴ素子５１のゲート電圧を制御するゲート駆動回路５２ｃとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス５２ｂの一次巻線他端には、直流駆動用電源５２ｄが接続されている。
【００３３】
整流回路４８の正極端にはＩＧＢＴ素子５３のコレクタ電極が接続され、負極端にはＩＧＢＴ素子５３のエミッタ電極が接続されている。ＩＧＢＴ素子５３のゲート電極には駆動回路５４の出力端が接続され、駆動回路５４には、制御回路５７から制御信号（ＰＷＭ信号）が入力される。駆動回路５４は、制御回路５７の出力（ＰＷＭ信号）を直接受けるパルス制御回路５４ａと、パルス制御回路５４ａの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス５４ｂと、パルストランス５４ｂの二次巻線に接続され、ＩＧＢＴ素子５３のゲート電圧を制御するゲート駆動回路５４ｃとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス５４ｂの一次巻線他端には、直流駆動用電源５４ｄが接続されている。
【００３４】
整流回路４９の正極端にはＩＧＢＴ素子５５のコレクタ電極が接続され、負極端にはＩＧＢＴ素子５５のエミッタ電極が接続されている。ＩＧＢＴ素子５５のゲート電極には駆動回路５６の出力端が接続され、駆動回路５６には、制御回路５７から制御信号（ＰＷＭ信号）が入力される。駆動回路５６は、制御回路５７の出力（ＰＷＭ信号）を直接受けるパルス制御回路５６ａと、パルス制御回路５６ａの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス５６ｂと、パルストランス５６ｂの二次巻線に接続され、ＩＧＢＴ素子５５のゲート電圧を制御するゲート駆動回路５６ｃとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス５６ｂの一次巻線他端には、直流駆動用電源５６ｄが接続されている。
【００３５】
三相交流電源４２の１つの相線には、電流検出回路５８が配置され、電流検出回路５８の出力は制御回路５７に入力される。また、三相交流電源４２の各相線には、電圧位相検出回路５９が接続され、電圧位相検出回路５９の出力は制御回路５７に入力される。また、抵抗素子Ｒ５，Ｒ６の接続端には、電圧検出回路６０が接続され、電圧検出回路６０の出力は制御回路５７に入力される。
【００３６】
次に、インバータ部４１では、整流回路４４の出力端間に、上アームのＩＧＢＴ素子７１と下アームのＩＧＢＴ素子７２の直列回路と、上アームのＩＧＢＴ素子７３と下アームのＩＧＢＴ素子７４の直列回路と、上アームのＩＧＢＴ素子７５と下アームのＩＧＢＴ素子７６の直列回路とが並列に接続され、各上アームと下アームとの接続端は、それぞれ出力端であって、３相モータ７７が接続されている。
【００３７】
ＩＧＢＴ素子７１とＩＧＢＴ素子７２のゲート電極には、駆動回路７８の出力端が接続され、駆動回路７８には、制御回路５７から上アーム用と下アーム用の制御信号（ＰＷＭ信号）が入力される。駆動回路７８は、制御回路５７の上アーム用制御信号（ＰＷＭ信号）を直接受けるパルス制御回路７８ａと、パルス制御回路７８ａの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス７８ｂと、パルストランス７８ｂの二次巻線に接続され、ＩＧＢＴ素子７１のゲート電圧を制御するゲート駆動回路７８ｃと、制御回路５７の下アーム用制御信号（ＰＷＭ信号）を直接受けてＩＧＢＴ素子７２のゲート電圧を制御するゲート駆動回路７８ｅとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス７８ｂの一次巻線他端には、直流駆動用電源７８ｄが接続されている。また、ゲート駆動回路７８ｅには、直流駆動用電源７８ｆが接続されている。
【００３８】
ＩＧＢＴ素子７３とＩＧＢＴ素子７４のゲート電極には、駆動回路７９の出力端が接続され、駆動回路７９には、制御回路５７から上アーム用と下アーム用の制御信号（ＰＷＭ信号）が入力される。駆動回路７９は、制御回路５７の上アーム用制御信号（ＰＷＭ信号）を直接受けるパルス制御回路７９ａと、パルス制御回路７９ａの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス７９ｂと、パルストランス７９ｂの二次巻線に接続され、ＩＧＢＴ素子７３のゲート電圧を制御するゲート駆動回路７９ｃと、制御回路５７の下アーム用制御信号（ＰＷＭ信号）を直接受けてＩＧＢＴ素子７４のゲート電圧を制御するゲート駆動回路７９ｅとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス７９ｂの一次巻線他端には、直流駆動用電源７９ｄが接続されている。また、ゲート駆動回路７９ｅには、直流駆動用電源７９ｆが接続されている。
【００３９】
ＩＧＢＴ素子７５とＩＧＢＴ素子７６のゲート電極には、駆動回路８０の出力端が接続され、駆動回路８０には、制御回路５７から上アーム用と下アーム用の制御信号（ＰＷＭ信号）が入力される。駆動回路８０は、制御回路５７の上アーム用制御信号（ＰＷＭ信号）を直接受けるパルス制御回路８０ａと、パルス制御回路８０ａの出力が一次巻線の一端に接続されるパルストランス８０ｂと、パルストランス８０ｂの二次巻線に接続され、ＩＧＢＴ素子７５のゲート電圧を制御するゲート駆動回路８０ｃと、制御回路５７の下アーム用制御信号（ＰＷＭ信号）を直接受けてＩＧＢＴ素子７６のゲート電圧を制御するゲート駆動回路８０ｅとで構成されている。絶縁の機能を持つパルストランス８０ｂの一次巻線他端には、直流駆動用電源８０ｄが接続されている。また、ゲート駆動回路８０ｅには、直流駆動用電源８０ｆが接続されている。
【００４０】
ＩＧＢＴ素子７１とＩＧＢＴ素子７２の接続端と３相モータ７７との接続ラインには電流検出回路８１が配置され、電流検出回路８１の出力は制御回路５７に入力されている。また、ＩＧＢＴ素子７５とＩＧＢＴ素子７６の接続端と３相モータ７７との接続ラインには電流検出回路８２が配置され、電流検出回路８２の出力は制御回路５７に入力されている。
【００４１】
制御回路５７は、電圧位相検出回路５９から入力する交流電圧位相信号を基にして、電流検出回路５８からの電流波形信号と電圧検出回路６０からの出力電圧信号とからコンバータ部４０に適用するＰＷＭ信号パターンを演算し、演算したＰＷＭ信号を駆動回路５２，５４，５６に与える。また、制御回路５７は、電圧検出回路６０からの出力電圧信号と電流検出回路８１，８２からの電流波形信号とからインバータ部４１に適用するＰＷＭ信号パターンを演算し、演算したＰＷＭ信号を駆動回路７８，７９，８０に与える。
【００４２】
ここで、コンバータ部４０では、駆動回路５２，５４，５６は、ハイブリッドＩＣ化されており、例えば、三菱電機製Ｍ５７１７４−０６Ｂを使用することができる。そして、直流駆動用電源５２ｄ，５４ｄ，５６ｄは、特別の専用電源ではなく、制御回路５７が使用する直流電源と共用である。また、インバータ部４１では、駆動回路７８，７９，８０は、ハイブリッドＩＣ化されており、例えば、三菱電機製Ｍ５７１７４−０６Ｂを使用することができる。そして、直流駆動用電源７８ｄ，７８ｆ，７９ｄ，７９ｆ，８０ｄ，８０ｆは、特別の専用電源ではなく、制御回路５７が使用する直流電源と共用である。つまり、コンバータ部４０とインバータ部４１とを単一の直流電源を用いて構成することができる。
【００４３】
したがって、この実施の形態３によれば、実施の形態１，２と同様に、電圧駆動型スイッチング素子を駆動する回路に、パルストランスとそのパルストランスを駆動する回路と電圧駆動型スイッチング素子のゲート電圧を制御する回路とが組み込まれたハイブリッドＩＣを使用するので、小型軽量化、省スペース化、低コスト化が図れる。加えて、専用の直流電源を不要とし制御回路と共用する単一電源の使用が可能となるので、一層の低コスト化が図れるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、この発明にかかるコンバータ装置は、小型軽量化、省スペース化、低コスト化を図るのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明にかかるコンバータ装置の実施の形態１によるコンバータ装置の構成を示す回路図である。
【図２】この発明にかかるコンバータ装置の実施の形態２によるコンバータ装置の構成を示す回路図である。
【図３】この発明にかかるコンバータ装置の実施の形態３によるコンバータ装置の構成を示す回路図である。
【図４】従来のコンバータ装置の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，２１  単相交流電源
２，２３，２８，４７，４８，４９  整流回路
３，２２，４３  リアクタコイル
４，２９，５１，５３，５６，７１，７２，７３，７４，７５，７６  ＩＧＢＴ素子（電圧駆動型スイッチング素子）
５  ダイオード
６，２４，２５，４５，４６  平滑コンデンサ
７，２６  負荷
８，３０，５２，５４，５６，７８，７９，８０  駆動回路
８ａ，３０ａ，５２ａ，５４ａ，５６ａ，７８ａ，７９ａ，８０ａ  パルス列制御回路
８ｂ，３０ｂ，５２ｂ，５４ｂ，５６ｂ，７８ｂ，７９ｂ，８０ｂ  パルストランス
８ｃ，３０ｃ，５２ｃ，５４ｃ，５６ｃ，７８ｃ，７９ｃ，８０ｃ  ゲート駆動回路
９，３１，５７  制御回路
１０，３２，５８，８１，８２  電流検出回路
１１，３３  電圧波形検出回路
１２，３４，６０  電圧検出回路
１３，３５，５２ｄ，５４ｄ，５６ｄ，７８ｄ，７８ｆ，７９ｄ，７９ｆ，８０ｄ，８０ｆ  直流駆動用電源
４２  三相交流電源
４４  三相整流回路
５９  電圧位相検出回路
５０  高調波抑制用のコンデンサ
７７  ３相モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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