(57)【要約】【課題】誘電正接が温度依存性を有したコンデンサを用いた電力変換装置において、該コンデンサにおける損失を低減できるようにする。【解決手段】直流電圧を平滑する平滑コンデンサ（3）と、平滑コンデンサ（3）が平滑した直流電圧をスイッチングして電力を変換する変換部（4）（インバータ回路）とを設ける。また、平滑コンデンサ（3）の誘電体（3a）の温度を示す量を測定する測定部（3b）（例えば温度センサ）を設ける。そして、制御部（5）によって、キャリア信号に同期してインバータ回路（4）のスイッチングを制御するとともに、平滑コンデンサ（3）の誘電正接が小さくなるように、測定部（3b）の測定値に応じてキャリア周波数（ω）を制御する。【選択図】図１
2012023820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を平滑する平滑コンデンサ（3）と、
前記平滑コンデンサ（3）が平滑した直流電圧をスイッチングして電力を変換する変換部（4）と、
前記平滑コンデンサ（3）の誘電体（3a）の温度を示す量を測定する測定部（3b）と、
キャリア信号に同期して前記変換部（4）の前記スイッチングを制御するとともに、前記平滑コンデンサ（3）の誘電正接が小さくなるように、前記測定部（3b）の測定値に応じて前記キャリア信号の周波数（ω）を制御する制御部（5）と、
を備えていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１の電力変換装置において、
前記測定部（3b）が測定する量と、該量に対応した温度において設定する前記キャリア信号の周波数（ω）とを対応させたテーブルを格納した記憶部（5d）を備え、
前記制御部（5）は、前記測定部（3b）の測定値に対応したキャリア信号の周波数（ω）を前記テーブルから読みだし、読み出した値に前記キャリア信号の周波数（ω）を制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の電力変換装置において、
前記測定部（3b）は、前記平滑コンデンサ（3）に設けられた温度センサ（3b）であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２の電力変換装置において、
前記測定部（3b）は、前記メタリコン電極（3c）の面、及び前記平滑コンデンサ（3）本体の表面温度を測定し、
前記制御部（5）は、前記メタリコン電極（3c）面の温度、及び前記平滑コンデンサ（3）本体の表面温度のうちの高い方の温度に基づいて、前記キャリア信号の周波数（ω）を制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項１の電力変換装置において、
前記制御部（5）は、前記測定値が上昇した場合に、前記キャリア信号の周波数（ω）を変動させて、前記測定値が小さくなる、前記キャリア信号の周波数（ω）の変動方向を検出し、検出した方向に前記キャリア信号の周波数（ω）を制御することを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちの何れか１つの電力変換装置において、
前記制御部（5）は、一定の周期で前記測定値を前記測定部（3b）から読み取ることを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のうちの何れか１つの電力変換装置において、
前記誘電体（3a）は、フッ化ビニリデン樹脂であ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、直流電圧を平滑する平滑コンデンサを有した電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インバータ回路を有した電力変換装置では、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサが用いられる場合がある。この平滑コンデンサには、電解コンデンサが用いられるのが一般的である。この電解コンデンサの代わりに、平滑コンデンサにフィルムコンデンサを用いることができれば、平滑コンデンサの寿命が向上するため、電解コンデンサからフィルムコンデンサへの置き換えが検討されている。
【０００３】
しかしながら、一般的なフィルムコンデンサは、体積あたりの静電容量が電解コンデンサと比べて小さく、単に、電解コンデンサをフィルムコンデンサに置き換えるのは、搭載スペースの点からは困難である。そのため、フィルムコンデンサの小型化、大容量化が検討されている。小型化、大容量化の手段には、一例として、フィルム（誘電体）に用いられているポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を、高誘電材料（例えば、フッ化ビニリデン樹脂）に置き換えるという手段が考えられる（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１９９０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、誘電体に高誘電材料を用いたフィルムコンデンサは、誘電正接の温度依存性が大きく、温度によっては、誘電正接の値が大きくなってコンデンサの損失が増大する傾向がある。コンデンサの損失は、コンデンサを流れる電流（リプル電流Ｉ）とコンデンサの等価直列抵抗（ESR）の値から決まり、損失＝Ｉ×Ｉ×ＥＳＲと表せる。ＥＳＲと誘電正接（tanδ）とは、誘電正接（tanδ）＝ω×Ｃ×ＥＳＲ、すなわちＥＳＲ＝ｔａｎδ／ωＣの関係がある。したがって、誘電正接（tanδ）が大きいとＥＳＲも比例して大きくなり、その結果コンデンサの損失が増大し、自己発熱によってコンデンサ自体の温度が上昇する。そして、コンデンサの温度が上昇すると、いわゆる熱暴走（熱破壊）に到る可能性がある。コンデンサの熱暴走を起こさないためには、コンデンサの周囲温度に制約を設けたり、リプル電流の最大値を制限したりすることが考えられる。しかしながら、これらの対策は、インバータ回路の動作可能温度範囲や最大出力という基本的な性能に制約を与えることになる。
【０００６】
本発明は前記の問題に着目してなされたものであり、誘電正接が温度依存性を有したコンデンサを用いた電力変換装置において、該コンデンサにおける損失を低減できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、第１の発明は、
直流電圧を平滑する平滑コンデンサ（3）と、
前記平滑コンデンサ（3）が平滑した直流電圧をスイッチングして電力を変換する変換部（4）と、
前記平滑コンデンサ（3）の誘電体（3a）の温度を示す量を測定する測定部（3b）と、
キャリア信号に同期して前記変換部（4）の前記スイッチングを制御するとともに、前記平滑コンデンサ（3）の誘電正接が小さくなるように、前記測定部（3b）の測定値に応じて前記キャリア信号の周波数（ω）を制御する制御部（5）と、
を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この構成では、キャリア周波数（ω）を可変できる。また、誘電体（3a）の温度を示す量を測定できる。そのため、フィルムコンデンサのような、誘電正接が温度依存性を有したコンデンサを平滑コンデンサ（3）として用いた場合に、測定した温度において誘電正接が小さくなるように、キャリア信号の周波数（キャリア周波数）を設定できる。
【０００９】
また、第２の発明は、
第１の発明の電力変換装置において、
前記測定部（3b）が測定する量と、該量に対応した温度において設定する前記キャリア信号の周波数（ω）とを対応させたテーブルを格納した記憶部（5d）を備え、
前記制御部（5）は、前記測定部（3b）の測定値に対応したキャリア信号の周波数（ω）を前記テーブルから読みだし、読み出した値に前記キャリア信号の周波数（ω）を制御することを特徴とする。
【００１０】
この構成では、テーブルを参照することで、設定するキャリア周波数（ω）を決定できる。
【００１１】
また、第３の発明は、
第１又は第２の発明の電力変換装置において、
前記測定部（3b）は、前記平滑コンデンサ（3）に設けられた温度センサ（3b）であることを特徴とする。
【００１２】
この構成では、温度センサ（3b）を平滑コンデンサ（3）に設けてあるので、誘電体（3a）の温度を直接的に正確に測定できる。
【００１３】
また、第４の発明は、
第１又は第２の発明の電力変換装置において、
前記測定部（3b）は、前記メタリコン電極（3c）の面、及び前記平滑コンデンサ（3）本体の表面温度を測定し、
前記制御部（5）は、前記メタリコン電極（3c）面の温度、及び前記平滑コンデンサ（3）本体の表面温度のうちの高い方の温度に基づいて、前記キャリア信号の周波数（ω）を制御することを特徴とする。
【００１４】
この構成では、平滑コンデンサ（3）の２箇所の温度を測定するので、より正確に誘電体（3a）の温度を測定できる。
【００１５】
また、第５の発明は、
第１の発明の電力変換装置において、
前記制御部（5）は、前記測定値が上昇した場合に、前記キャリア信号の周波数（ω）を変動させて、前記測定値が小さくなる、前記キャリア信号の周波数（ω）の変動方向を検出し、検出した方向に前記キャリア信号の周波数（ω）を制御することを特徴とする。
【００１６】
この構成では、制御部（5）がキャリア周波数（ω）を変動させて、適切なキャリア周波数（ω）を探索する。
【００１７】
また、第６の発明は、
第１から第５の発明のうちの何れか１つの電力変換装置において、
前記制御部（5）は、一定の周期で前記測定値を前記測定部（3b）から読み取ることを特徴とする。
【００１８】
この構成では、一定の周期で制御部（5）が測定値を読み取るので、温度変化に追随してキャリア周波数（ω）が制御される。
【００１９】
また、第７の発明は、
第１から第６の発明のうちの何れか１つの電力変換装置において、
前記誘電体（3a）は、フッ化ビニリデン樹脂であることを特徴とする。
【００２０】
この構成では、ＰＶＤＦが誘電体（3a）として用いられている。このＰＶＤＦは、誘電率か従来の誘電体よりも大きいので、平滑コンデンサ（3）の小型化を期待できる。
【発明の効果】
【００２１】
第１の発明によれば、誘電正接が小さくなるようにキャリア周波数（ω）を選択できるので、誘電正接が温度依存性を有したコンデンサ（例えばフィルムコンデンサ）における損失を低減することが可能になる。このように、損失が低減することで、コンデンサの熱暴走も抑制される。
【００２２】
また、第２の発明によれば、テーブルを参照することで、設定するキャリア周波数（ω）を決定できるので、キャリア周波数（ω）を容易に制御することが可能になる。
【００２３】
また、第３の発明によれば、誘電体（3a）の温度を直接的に正確に測定できるので、キャリア周波数（ω）をより適切に設定することが可能になる。
【００２４】
また、第４の発明によれば、より正確に誘電体（3a）の温度を測定できるので、キャリア周波数（ω）をより適切に設定できる。
【００２５】
また、第５の発明によれば、制御部（5）がキャリア周波数（ω）を変動させて、温度が低下するキャリア周波数（ω）を探索するので、コンデンサの熱暴走をより容易に抑制できる。また、例えば、平滑コンデンサ（3）に個体差があっても適切なキャリア周波数（ω）を設定することが可能になる。
【００２６】
また、第６の発明によれば、温度変化に追随してキャリア周波数（ω）が制御されるので、キャリア周波数（ω）の最適な設定状態を維持できる。
【００２７】
また、第７の発明によれば、上記各効果に加え、コンデンサの小型化、延いては、電力変換装置の小型化を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、平滑コンデンサの概略構成を示す縦断面図である。
【図３】図３は、ＰＶＤＦの誘電正接（tanδ）と周波数の関係を示している。
【図４】図４は、ＰＶＤＦの誘電正接（tanδ）と温度の関係を示している。
【図５】図５は、図４のグラフを５０℃から１１０℃の範囲で書き改めたグラフである。
【図６】図６は、温度センサの測定値からキャリア周波数を決定するテーブルの一例である。
【図７】図７は、本実施形態におけるキャリア周波数の制御を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、キャリア周波数を探索する方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、いわゆるケース封止型フィルムコンデンサによって平滑コンデンサを形成した例である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００３０】
《構成》
図１は、本発明の実施形態に係る電力変換装置（1）の構成を示すブロック図である。同図に示すように電力変換装置（1）は、コンバータ回路（2）、平滑コンデンサ（3）、インバータ回路（4）、及び制御部（5）を備え、単相の交流電源（6）から供給された交流の電力を所定の周波数の電力に変換して、モータ（7）に供給するようになっている。なお、本実施形態のモータ（7）は、三相交流モータであり、空気調和機の冷媒回路に設けられた圧縮機を駆動するためのものである。
【００３１】
〈コンバータ回路（2）〉
コンバータ回路（2）は、交流電源（6）に接続され、交流電源（6）が出力した交流を直流に全波整流する。この例では、コンバータ回路（2）は、複数（本実施形態では４つ）のダイオード（Da〜Dd）がブリッジ状に結線されたダイオードブリッジ回路である。これらのダイオード（Da〜Dd）は、交流電源（6）の交流電圧を全波整流して直流電圧に変換する。
【００３２】
〈平滑コンデンサ（3）〉
平滑コンデンサ（3）は、コンバータ回路（2）の出力に並列接続され、コンバータ回路（2）が出力した直流電圧を平滑する。平滑コンデンサ（3）の両端に生じた直流電圧は、インバータ回路（4）の入力ノードに接続されている。この例では、平滑コンデンサ（3）は、フィルムコンデンサである。
【００３３】
図２は、平滑コンデンサ（3）の概略構成を示す縦断面図である。平滑コンデンサ（3）は、誘電体（3a）、温度センサ（3b）、メタリコン電極（3c）、リード線（3d）、絶縁カバー（3e）、及び封止樹脂（3f）を備えている。平滑コンデンサ（3）は、フィルム状の誘電体（3a）の両面に金属を蒸着した金属化フィルムを２枚重ね合わせて巻回したものである。そして、巻回したこれらのフィルムの側端面には、アルミニウムなどの金属が溶射されてメタリコン電極（3c）が形成されている。これらのメタリコン電極（3c）は、金属化フィルムの蒸着金属膜と電気的に導通している。また、それぞれのメタリコン電極（3c）には、リード線（3d）が接続されている。巻回した金属化フィルムには、外周面全体を覆うように絶縁カバー（3e）が設けられ、絶縁カバー（3e）の外周には封止樹脂（3f）が設けられている。
【００３４】
この平滑コンデンサ（3）の誘電体（3a）には高誘電率の材料を採用している。本実施形態で採用したのは、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）である。図３は、ＰＶＤＦの誘電正接（tanδ）と周波数の関係を示している。このように、ＰＶＤＦの誘電正接は、ある温度において、特定の周波数にピークを持ち、温度が変わればそのピークが移動するという特性を持っている。また、図４は、ＰＶＤＦの誘電正接（tanδ）と温度の関係を示している。このように、ＰＶＤＦを用いたコンデンサは、誘電正接が、印加する交流の周波数及び温度に依存するという特性がある。
【００３５】
温度センサ（3b）は、一方のメタリコン電極（3c）の表面に設けられ、温度センサ（3b）の出力電圧は、センサ配線(3g)を介して制御部（5）へ入力されている。温度センサ（3b）としては、例えば、熱電対やサーミスタ等を採用できる。この例では、温度センサ（3b）をメタリコン電極（3c）の面に接着し、封止樹脂（3f）をコーティング（例えばディップコーティング）してある。このように、メタリコン電極（3c）に温度センサ（3b）を設けることで、誘電体（3a）の温度を直接的に測定することができる。この温度センサ（3b）は、本発明の測定部の一例である。
【００３６】
〈インバータ回路（4）〉
インバータ回路（4）は、入力ノードが平滑コンデンサ（3）に並列に接続され、平滑コンデンサ（3）が平滑した直流電圧をスイッチングして三相交流に変換し、接続された機器（この例ではモータ（7））に供給するようになっている。このインバータ回路（4）は、本発明の変換部の一例である。
【００３７】
本実施形態のインバータ回路（4）は、複数のスイッチング素子がブリッジ結線されて構成されている。このインバータ回路（4）は、三相交流をモータ（7）に出力するので、６個のスイッチング素子（S1,S2,…,S6）を備えている。詳しくは、インバータ回路（4）は、２つのスイッチング素子を互いに直列接続した３つのスイッチングレグを備え、各スイッチングレグにおいて上アームのスイッチング素子（S1,S2,S3）と下アームのスイッチング素子（S4,S5,S6）との中点が、それぞれモータ（7）の各相のコイル（図示は省略）に接続されている。また、各スイッチング素子（S1,S2,…,S6）には、還流ダイオード（D1,D2,…,D6）が逆並列に接続されている。そして、インバータ回路（4）は、これらのスイッチング素子（S1,S2,…,S6）のオンオフ動作によって、平滑コンデンサ（3）から入力された直流電圧をスイッチングして三相交流電圧に変換し、モータ（7）へ供給する。なお、このオンオフ動作の制御は、制御部（5）が行う。
【００３８】
〈制御部（5）〉
制御部（5）は、キャリア信号生成部（5a）、Ａ／Ｄ変換器（5b）、マイクロコンピュータ（5c）、及び記憶部（5d）を備えている。
【００３９】
キャリア信号生成部（5a）は、インバータ制御に使用するキャリア信号（例えば三角波）や、スイッチング素子（S1,S2,…,S6）をオンオフするゲート信号を生成する。このキャリア信号生成部（5a）は、キャリア信号の周波数（キャリア周波数（ω））を、マイクロコンピュータ（5c）の制御によって変更できるようになっている。
【００４０】
記憶部（5d）は、ＲＯＭ（例えばフラッシュメモリ）によって構成され、マイクロコンピュータ（5c）を動作させるプログラムや、後述のテーブルを格納してある。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換器（5b）は、温度センサ（3b）の出力電圧をデジタル値に変換して、マイクロコンピュータ（5c）に出力している。
【００４２】
マイクロコンピュータ（5c）は、インバータ回路（4）における各スイッチング素子（S1,S2,…,S6）のスイッチング動作を制御するようになっている。具体的には、マイクロコンピュータ（5c）は、キャリア信号生成部（5a）を介してインバータ回路（4）に対して、いわゆるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を行う。
【００４３】
また、マイクロコンピュータ（5c）は、平滑コンデンサ（3）の誘電正接が小さくなるように、測定部（3b）の測定値に応じてキャリア周波数（ω）を制御する。具体的には、マイクロコンピュータ（5c）は、平滑コンデンサ（3）の誘電正接のピーク周波数（図３を参照）を避けるように、キャリア周波数（ω）を制御する。ＰＶＤＦの誘電正接のピーク周波数は温度に依存するので、誘電体（3a）の温度を把握できれば、その温度における誘電正接のピーク周波数を推定できる。そして、誘電正接のピーク周波数を知ることができれば、平滑コンデンサ（3）の損失のピークを避けるキャリア周波数（ω）を設定することにより、平滑コンデンサ（3）の誘電正接が小さくなるようにでき、その結果、平滑コンデンサ（3）の損失を大幅に抑制したインバータ回路（4）の制御を実現することが可能になる。
【００４４】
この例では、記憶部（5d）には、温度センサ（3b）が測定する量（温度）と、当該量に対応した温度において設定するキャリア周波数（ω）とを対応させたテーブルが格納されている。マイクロコンピュータ（5c）は、温度センサ（3b）の測定値（この例ではＡ／Ｄ変換器（5b）の出力）を一定の時間（例えば１０秒）ごとに読み出し、読み出した測定値を温度値に変換する。そして、マイクロコンピュータ（5c）は、その温度値に対応したキャリア周波数（ω）を前記テーブルから読みだし、キャリア周波数（ω）が読み出した値になるように、キャリア信号生成部（5a）を制御する。
【００４５】
前記テーブルは、誘電正接の温度依存性（例えば図４を参照）が分かれば作ることができる。図５は、図４のグラフを５０℃から１１０℃の範囲で書き改めたグラフである。図５から分かるように、温度に応じてキャリア周波数を変えれば、誘電正接をコントロールできる。本実施形態の平滑コンデンサ（3）は、例えば、１００℃では、キャリア周波数（ω）を２０ｋＨｚにすれば誘電正接が最も小さい。そこで、１００℃に、キャリア周波数（ω）＝２０ｋＨｚが対応するようにテーブルを作るのである。図６は、温度センサ（3b）の測定値からキャリア周波数（ω）を決定するテーブルの一例である。なお、テーブルそれぞれの温度に対応するキャリア周波数（ω）を、図５では星印を付して表示してある。マイクロコンピュータ（5c）は、温度センサ（3b）の測定値に最も近い温度値をテーブルから検索し、検索結果に対応したキャリア周波数（ω）となるようにキャリア信号生成部（5a）を制御するのである。
【００４６】
なお、この例では、５０℃から１１０℃の範囲について１０℃刻みで、テーブルを構成してある。また、誘電体（3a）の温度が５０℃以下の場合には、誘電正接が多少大きくても、素子の温度上昇に対して十分な放熱が可能であるので、自己発熱による熱暴走のおそれはほとんどない。そのため、前記テーブルには５０℃よりも小さい欄を設けていない。また、テーブルの温度最大値を１１０℃としたのは、コンバータ回路（2）として、１１０℃以下で動作するコンバータ回路を想定したためである。勿論、１１０℃以上で動作保証するインバータ回路に対しては、動作保証温度までの温度データを有したテーブルを準備しておいて、キャリア周波数（ω）を可変するとよい。
【００４７】
《電力変換装置（1）の動作》
〈電力変換動作の概要〉
この電力変換装置（1）では、インバータ回路（4）が出力した直流電圧を平滑コンデンサ（3）が平滑してインバータ回路（4）に出力する。インバータ回路（4）は、制御部（5）のＰＷＭ制御によって、各スイッチング素子（S1,S2,…,S6）のスイッチングが制御される。これにより、インバータ回路（4）は、三相交流をモータ（7）に出力する。このように、電力変換の動作自体は通常の電力変換装置と同様である。
【００４８】
〈キャリア周波数（ω）の制御〉
この電力変換装置（1）では、ＰＷＭ制御の基準となるキャリア信号の生成に特徴がある。具体的には、本実施形態では、制御部（5）によってキャリア周波数（ω）が可変される。そのため、前記ＰＷＭ制御の際には、制御部（5）は、現在のキャリア周波数（ω）に応じてＰＷＭ制御に必要なパルス幅を求め、各スイッチング素子（S1,S2,…,S6）のオンオフを制御する。
【００４９】
図７は、本実施形態におけるキャリア周波数（ω）の制御を説明するフローチャートである。制御部（5）は、このフローチャートに沿った動作を行う。まず、ステップ（S01）では、制御部（5）は、例えばタイマ（図示は省略）を確認して、温度検出タイミングになったか否かを確認する。温度検出タイミングになった場合には、制御部（5）の処理は、ステップ（S02）に移行する。ステップ（S02）では、制御部（5）は、温度センサ（3b）の測定値を読み取る。次に、制御部（5）は、ステップ（S03）の処理を行う。ステップ（S03）では、ステップ（S02）での検出値と前回の検出値とを比較して、平滑コンデンサ（3）の温度変化があったか否かを判定する。そして、温度変化があった場合には、制御部（5）による処理はステップ（S04）に移行し、温度変化がなかった場合には、ステップ（S01）に移行する。
【００５０】
ステップ（S04）に移行した場合、すなわち温度変化があった場合は、制御部（5）は、記憶部（5d）内のテーブルを検索して、現在の温度に最も近い温度データに対応したキャリア周波数（ω）をテーブルから読みとる。そして、制御部（5）は、読み取ったキャリア周波数（ω）のキャリア信号をキャリア信号生成部（5a）が生成するように、該キャリア信号生成部（5a）を制御する。例えば、温度センサ（3b）が検出した温度が８４℃であれば、テーブル中で測定値に最も近い温度データは８０℃なので、制御部（5）は、８０℃に対応した１０ｋＨｚにキャリア周波数（ω）がなるように、キャリア信号生成部（5a）を制御するのである。このように、制御部（5）がキャリア周波数（ω）を制御することで、平滑コンデンサ（3）の損失係数が所定値よりも小さく維持される。キャリア信号生成部（5a）の制御が終わると、制御部（5）の処理は、ステップ（S01）に移行する。
【００５１】
《本実施形態における効果》
以上のように、本実施形態によれば、誘電正接が温度依存性を有した平滑コンデンサ（フィルムコンデンサ）を用いた電力変換装置（1）において、該コンデンサにおける損失を低減させることが可能になる。その結果、平滑コンデンサの熱暴走の抑制が可能になる。また、ＰＶＤＦのような高誘電率の誘電体の利点を最大限生かしてインバータ回路を小型化することが可能になる。
【００５２】
《実施形態の変形例》
キャリア周波数（ω）を求める際には、キャリア周波数（ω）を適宜変動させて、適切なキャリア周波数（ω）を探索するようにしてもよい。具体的には、温度（測定値）が上昇した場合に、キャリア周波数（ω）を変動させて、前記測定値が小さくなる、キャリア周波数（ω）の変動方向を検出し、検出した方向にキャリア周波数（ω）を制御することが一例として考えられる。図８は、キャリア周波数（ω）を探索する方法の一例を示すフローチャートである。
【００５３】
本変形例の電力変換装置（1）では、制御部（5）が、このフローチャートに沿った動作を行う。このフローチャートでは、ステップ（S01）からステップ（S02）までの動作は前記実施形態と同じである。そして、ステップ（S10）で温度上昇があったか否かを判定し、制御部（5）の処理は、温度上昇がなかった場合にはステップ（S01）、温度上昇があった場合にはステップ（S11）に移行する。
【００５４】
ステップ（S11）では、制御部（5）は、キャリア周波数（ω）を適当な量（例えば５ｋＨｚ）だけ上昇、又は下降させる。次に、ステップ（S12）において、制御部（5）は、所定時間経過後に再び温度センサ（3b）の測定値を読み取って，温度上昇の有無を判定する。そして、温度上昇があった場合には、再びステップ（S11）に移行する。この場合は、ステップ（S11）では、前回とは逆方向にキャリア周波数（ω）を変化させる。一方、ステップ（S12）で測定値を読み取った結果、温度上昇がなかった場合には、ステップ（S01）に移行する。このようにすることで、予め前記のようなテーブルを用意することなく、フィルムコンデンサ（3）における損失を低減できる。また、例えば、平滑コンデンサ（3）に個体差があっても適切なキャリア周波数（ω）を設定することが可能になる。
【００５５】
《その他の実施形態》
〈１〉温度センサ（3b）の測定値に対応したキャリア周波数（ω）を求めるには、例えば、温度とキャリア周波数（ω）の関係を表す関数を前記プログラムに組み込んでおいて、制御部（5）（マイクロコンピュータ（5c））がキャリア周波数（ω）を算出するようにしてもよい。こうすることで、前記テーブルが不用になる。
【００５６】
〈２〉また、平滑コンデンサ（3）の温度は、直接的に測定しなくてもよい。例えば、温度センサ（3b）で平滑コンデンサ（3）の周辺温度を測定することが考えられる。この場合には、平滑コンデンサ（3）の周辺の温度と、その周辺温度において誘電正接のピーク周波数を避けることができるキャリア周波数（ω）とを対応させたテーブルを用意しておけば、前記実施形態と同様に、フィルムコンデンサ（3）における損失を低減できる。
【００５７】
〈３〉また、温度センサ（3b）で、メタリコン電極（3c）の面、及び平滑コンデンサ（3）本体の表面温度（例えば絶縁カバー（3e）を覆っている封止樹脂（3f）の温度）を測定し、メタリコン電極（3c）の面の温度、及び前記平滑コンデンサ（3）本体の表面温度のうちの高い方の温度に基づいて、キャリア周波数（ω）を制御するようにしてもよい。
【００５８】
〈４〉また、温度を測定する他に、電力変換装置（1）における電圧あるいは電流を、誘電体（3a）の温度を示す量として測定し、キャリア周波数（ω）を制御するようにしてもよい。すなわち、本発明の測定部は、温度センサには限定されないのである。
【００５９】
〈５〉また、平滑コンデンサ（3）（フィルムコンデンサ）の構造も例示である。例えば、図９は、いわゆるケース封止型フィルムコンデンサによって平滑コンデンサ（3）を形成した例である。この構造のフィルムコンデンサに温度センサ（3b）を取り付けるには、例えば、メタリコン電極（3c）に温度センサ（3b）（例えば熱電対）を接着後、コンデンサ本体をケースに挿入し、樹脂を注入して硬化させるとよい。
【００６０】
〈６〉また、インバータ回路（4）は変換部の一例であり、他の形式の電力変換回路に本発明を適用することも可能である。
【００６１】
〈７〉また、平滑コンデンサ（3）の誘電体（3a）として採用したＰＶＤＦは例示である。本発明は、誘電正接が温度依存性を有した材料を用いたコンデンサを平滑コンデンサとして用いた電力変換装置であれば適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、直流電圧を平滑する平滑コンデンサを有した電力変換装置として有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１      電力変換装置
３      平滑コンデンサ
３ａ    誘電体
３ｂ    温度センサ（測定部）
３ｃ    メタリコン電極
４      インバータ回路（変換部）
５      制御部
５ｃ    記憶部
【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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【図８】
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【図９】
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