(57)【要約】【課題】短絡電流を防ぐことができる電源装置を提供する。【解決手段】第２スイッチ素子のオンに際し同第２スイッチ素子の導通度が最大となって同第２スイッチ素子のオンが完了するまでの時間が、第１スイッチ素子の寄生ダイオードの逆回復電流がピークとなるまでの時間よりも長くなるように、第２スイッチ素子を駆動する。【選択図】図１
2017175873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力端に接続されるリアクタおよび逆並列接続されたダイオードを有する第１スイッチ素子の直列回路、負荷と前記第１スイッチ素子との間の通電路に設けた逆流防止用ダイオード、この逆流防止用ダイオードに並列接続した第２スイッチ素子、前記負荷に並列に接続したコンデンサを含み、前記第１スイッチ素子のオン,オフおよびこの第１スイッチ素子のオン,オフとは逆位相の前記第２スイッチ素子のオン,オフにより前記整流回路の出力電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記第２スイッチ素子のオンに際し同第２スイッチ素子の導通度が最大となって同第２スイッチ素子のオンが完了するまでの時間が、前記第１スイッチ素子に前記逆並列接続されたダイオードの逆回復電流がピークとなるまでの時間よりも長くなるように、前記第２スイッチ素子を駆動する駆動手段と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記第２スイッチ素子は、寄生ダイオードを含むＭＯＳＦＥＴであり、オン時に双方向に電流が流れる双方向性を有し、かつオン時の抵抗値が前記寄生ダイオードの順方向の抵抗値より小さい、
前記逆流防止用ダイオードは、前記第２スイッチ素子の寄生ダイオードである、
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記第１スイッチ素子は、寄生ダイオードを含むＭＯＳＦＥＴであり、オン時に双方向に電流が流れる双方向性を有し、
前記逆並列接続されたダイオードは、前記第１スイッチ素子の寄生ダイオードである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記第２スイッチ素子のゲート・ソース間容量と共に時定数回路を形成し前記第２スイッチ素子に対するオン信号として電圧を所定の時定数で上昇させる第１抵抗器と、前記第２スイッチ素子に対する駆動信号のオフ信号として電圧を“０”レベルまで直ちに下降させるダイオードおよび第２抵抗器の直列回路とを含む駆動回路であって、前記時定数が前記第１スイッチ素子の寄生ダイオードの逆回復電流がピークとなるまでの時間より長い、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記負荷として、圧縮機を駆動するインバータを接続したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば、冷凍サイクルを有する空気調和機や熱源機等に搭載される電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルを有する空気調和機や熱源機等に搭載される電源装置は、交流電源の電圧を整流する整流回路、この整流回路の出力電圧を昇圧する昇圧回路、この昇圧回路の出力電圧を所定周波数の交流電圧に変換して圧縮機モータに供給するインバータなどを含む。昇圧回路は、整流回路の出力端に接続されるリアクタおよびスイッチ素子の直列回路、負荷とスイッチ素子との間の通電路に設けた逆流防止用ダイオード、上記負荷の両端間に接続したコンデンサを含み、スイッチ素子のオン,オフにより整流回路の出力電圧を昇圧する。
【０００３】
昇圧回路中の逆流防止用ダイオードは、順方向に流れる電流に対して小さいながらも電圧降下を有する。この電圧降下は、昇圧回路の電力損失につながり、省エネルギー性の面で無視できない。
【０００４】
対策として、逆流防止用ダイオードよりも電力損失が少ない、すなわちオン抵抗値が小さいスイッチ素子（第２スイッチ素子という）をダイオードに並列接続し、この第２スイッチ素子をリアクタ側のスイッチ素子（第１スイッチ素子という）のオン時にオフしてオフ時にオンする、すなわち第１および第２スイッチ素子を相補的に動作させることにより、逆流防止用ダイオードに順方向電流が流れる期間を縮小してダイオードによる電力損失を低減するようにしている。第１および第２スイッチ素子として、通常、ＭＯＳＦＥＴが用いられる。この場合、両スイッチ素子が同時にオンすると逆流防止用ダイオードをバイパスする経路でコンデンサから両スイッチ素子を通して短絡電流が流れてしまうため、いずれかのスイッチ素子をオフからオンに変化させる際には両スイッチが共にオフ状態となるいわゆるデッドタイムを確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３８８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リアクタに流れる電流（リアクタ電流という）は、スイッチ素子のオン,オフに伴い脈動となる。また、負荷が軽くなり、負荷に流れる電流が減少すると、リアクタ電流のレベルは、“０（零）”またはその付近まで下降する。
【０００７】
リアクタ電流のレベルが“０”またはその付近に下降している状態で第１スイッチ素子がオンしたとき、第１スイッチ素子を通るリアクタ電流Ｉａが負側（マイナス側）に振れる場合がある。ここで、第１スイッチ素子にＭＯＳＦＥＴが使用されていることから、第１スイッチ素子のオン中は両方向に電流を流すことができる。このため、負のリアクタ電流−Ｉａは第１スイッチ素子の本体を通って流れることになる。この状態で第１スイッチ素子がオフすると、負のリアクタ電流−Ｉａは、第１スイッチ素子の寄生ダイオードを通って流れる。その後、デッドタイムの期間が経過すると、第２スイッチ素子がオンする。ここで、第２スイッチ素子側から第1スイッチ素子に電流が流れ込む、すなわち、第１スイッチ素子の寄生ダイオードに逆方向の電流が流れる。そうすると、第１スイッチ素子の寄生ダイオードでは、それまで順方向に電流が流れていたため、本来、寄生ダイオード素子には流れない逆方向に逆回復電流が流れる。この結果、コンデンサから第２スイッチ素子本体および第１スイッチ素子の寄生ダイオードを通して、逆回復電流による短絡電流が流れてしまう。この短絡電流の発生期間は、逆回復電流が終了するまでの極めて短いものであるが、そのピーク値は極めて大きい。この結果、第２スイッチ素子に過大な短絡電流が流れ、この素子を破壊してしまうことがある。
【０００８】
本発明の実施形態の目的は、このような短絡電流の発生を防ぐことができる電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の電源装置は、整流回路、昇圧回路、駆動手段を備える。整流回路は、交流電圧を整流する。昇圧回路は、前記整流回路の出力端に接続されるリアクタおよび逆並列接続されたダイオードを有する第１スイッチ素子の直列回路、負荷と前記第１スイッチ素子との間の通電路に設けた逆流防止用ダイオード、この逆流防止用ダイオードに並列接続した第２スイッチ素子、前記負荷に並列に接続したコンデンサを含み、前記第１スイッチ素子のオン,オフおよびこの第１スイッチ素子のオン,オフとは逆位相の前記第２スイッチ素子のオン,オフにより前記整流回路の出力電圧を昇圧する。駆動手段は、前記第２スイッチ素子のオンに際し同第２スイッチ素子の導通度が最大となって同第２スイッチ素子のオンが完了するまでの時間が、前記第１スイッチ素子に前記逆並列接続されたダイオードの逆回復電流がピークとなるまでの時間よりも長くなるように、前記第２スイッチ素子を駆動する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】一実施形態における駆動回路の構成を示す図。
【図３】一実施形態におけるリアクタ電流の波形を示す図。
【図４】一実施形態において第１スイッチ素子のドレイン電圧の立ち上がりが速いと仮定した場合に第１スイッチ素子の寄生ダイオードに流れる逆回復電流の波形を示す図。
【図５】一実施形態のように第１スイッチ素子のドレイン電圧の立ち上がりが速くない場合に第１スイッチ素子の寄生ダイオードに流れる逆回復電流の波形を示す図。
【図６】一実施形態における駆動回路の変形例の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、一実施形態として、冷凍サイクルを有する空気調和機に搭載される電源装置を例に説明する。  
図１に示すように、３相交流電源１にダイオードブリッジの全波整流回路２が接続され、その全波整流回路２の出力端に昇圧回路１０が接続されている。
【００１２】
昇圧回路１０は、全波整流回路２の出力端に接続されるリアクタ１１およびスイッチ素子（第１スイッチ素子）ＳＷ１の直列回路、負荷であるインバータ２０と第１スイッチ素子ＳＷ１との間の通電路に設けた逆流防止用ダイオードＤ２、この逆流防止用ダイオードＤ２に並列接続したスイッチ素子（第２スイッチ）ＳＷ２、上記負荷に並列に接続したコンデンサ（電解コンデンサ）１２を含み、スイッチ素子ＳＷ１のオン,オフ（断続オン）とこのスイッチ素子ＳＷ１のオン,オフとは逆位相のスイッチ素子ＳＷ２のオン,オフ（断続オン）により全波整流回路２の出力電圧（直流電圧）を昇圧する昇圧モード、およびスイッチ素子ＳＷ１のオフ（オフの継続）とスイッチ素子ＳＷ２のオン（オンの継続）により全波整流回路２の出力電圧を昇圧せずに出力する非昇圧モードを有する。スイッチ素子ＳＷ１を下相側スイッチ素子、スイッチ素子ＳＷ２を上相側スイッチ素子ともいう。
【００１３】
スイッチ素子ＳＷ１は、素子本体と逆並列接続された寄生ダイオードＤ１を含む半導体スイッチ素子たとえばスーパージャンクションＭＯＳＦＥＴであり、コントローラ３０から供給される駆動信号Ｓ１によってオン，オフ駆動される。スイッチ素子ＳＷ２は、スイッチ素子本体と逆並列接続された寄生ダイオードＤ２を含み、オン時にドレイン・ソース間の双方向に電流が流れる双方向性を有し、かつオン時の電力損失が寄生ダイオードＤ２の順方向の電圧降下による電力損失より小さくなる半導体スイッチ素子、たとえば小容量（定格）のＭＯＳＦＥＴであり、コントローラ３０から供給される駆動信号Ｓ２によってスイッチ素子ＳＷ１のオン，オフとは逆位相でオン，オフ駆動される。このスイッチ素子ＳＷ２の寄生ダイオードＤ２が、そのまま上記逆流防止用ダイオードＤ２として用いられている。
【００１４】
昇圧回路１０の出力端に、負荷であるインバータ２０が接続されている。インバータ２０は、昇圧回路１０の出力電圧をスイッチングにより交流電圧に変換し、それをモータ２１への駆動電力として出力する。モータ２１は、圧縮機２２の駆動用モータ（例えばブラシレスＤＣモータ）である。
【００１５】
圧縮機２２は、冷媒を吸込んで圧縮し吐出する。この圧縮機２２の冷媒吐出口に四方弁２３を介して室外熱交換器２４の一端が接続され、その室外熱交換器２４の他端が膨張弁２５を介して室内熱交換器２６の一端に接続される。室内熱交換器２６の他端は、四方弁２３を介して圧縮機２２の冷媒吸込口に接続される。これら圧縮機２２、四方弁２３、室外熱交換器２４、膨張弁２５、室内熱交換器２６により、空気調和機のヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されている。図１中の矢印は、冷房時の冷媒の流れを示し、圧縮機から吐出した高温冷媒は、室内熱交換器２６で吸熱して室内を冷却し、室外熱交換器２４で放熱する。すなわち、室内熱交換器２６は吸熱器となり、室外熱交換器２４は放熱器となる。四方弁２３を反転すれば、冷媒の流れが反対となり暖房運転ができる。この場合、室内熱交換器２６で放熱して室内を暖め、室外熱交換器２４で吸熱することになる。
【００１６】
全波整流回路２の正側出力端と昇圧回路１０のリアクタ１１との間の通電路に、リアクタ１１に流れる電流（昇圧回路１０への入力電流）Ｉａを検知する電流センサ１５が配置されている。インバータ２０とモータ２１との間の通電路に、モータ２１に流れる電流（相巻線電流）を検知する電流センサ２７が配置されている。これら電流センサ１５，２７の検知結果がコントローラ３０に供給されるとともに、昇圧回路１０の出力電圧（コンデンサ１２の両端間電圧）Ｖｄｃがコントローラ３０で検出される。
【００１７】
コントローラ３０は、昇圧制御部４０、インバータ制御部５０、目標値設定部５１を含む。
【００１８】
昇圧制御部４０は、昇圧回路１０の出力電圧Ｖｄｃが目標値Ｖｄｃrefとなるように、かつ昇圧回路１０への入力電流Ｉａが一定となるように、昇圧回路１０のスイッチングをパルス幅変調（ＰＷＭ）制御するもので、減算部４１、ＰＩ制御器４２、減算部４３、ＰＩ制御器４４、ＰＷＭ信号生成部４５、キャリア発生部４６、スイッチ駆動制御部４７，４８を含む。
【００１９】
減算部４１は、昇圧回路１０の出力電圧Ｖｄｃと目標値Ｖｄｃrefとの偏差ΔＶｄｃを求める。ＰＩ制御器４２は、減算部４１で得た偏差ΔＶｄｃを入力とする比例・積分演算により、昇圧回路１０への入力電流Ｉａに対する電流指令値Ｉrefを得る。減算部４３は、ＰＩ制御器４２で得た電流指令値Ｉrefと昇圧回路１０への入力電流（電流センサ１５の検知電流）Ｉａとの偏差ΔＩａを求める。ＰＩ制御器４４は、減算部４３で得た偏差ΔＩａを入力とする比例・積分演算により、パルス幅変調用の電圧指令値Ｖrefを得る。キャリア発生部４６は、所定周波数の三角波状のキャリア信号電圧Ｖｃを発する。ＰＷＭ信号生成部４５は、キャリア発生部４６が発するキャリア信号電圧ＶｃをＰＩ制御器４４で得た電圧指令値Ｖrefでパルス幅変調（電圧比較）することにより、昇圧回路１０のスイッチング素子ＳＷ１，Ｗ２に対するスイッチング用のパルス状のＰＷＭ信号Ｓ０を生成する。
【００２０】
スイッチ駆動制御部４７は、目標値設定部５１で設定される目標値Ｖｄｃrefが所定値以上（高・中負荷時）の場合に、ＰＷＭ信号生成部４５で生成されたＰＷＭ信号Ｓ０と同じ位相の駆動信号Ｓ１をスイッチ素子ＳＷ１の駆動用として生成し出力する。スイッチ駆動制御部４８は、目標値設定部５１で設定される目標値Ｖｄｃrefが所定値以上（高・中負荷時）の場合に、ＰＷＭ信号生成部４５で生成されたＰＷＭ信号Ｓ０と逆位相の駆動信号Ｓ２をスイッチ素子ＳＷ２の駆動用として生成し出力する。これら駆動信号Ｓ１，ＳＷ２の出力により、昇圧回路１０が昇圧モードで動作する。
【００２１】
また、スイッチ駆動制御部４７は、目標値設定部５１で設定される目標値Ｖｄｃrefが所定値未満（低負荷時）の場合、スイッチ素子ＳＷ１を継続的にオフさせるための駆動信号Ｓ１を生成し出力する。スイッチ駆動制御部４８は、目標値設定部５１で設定される目標値Ｖｄｃrefが所定値未満（低負荷時）の場合、スイッチ素子ＳＷ２を継続的にオンさせるための駆動信号Ｓ２を生成し出力する。これら駆動信号Ｓ１，ＳＷ２の出力により、スイッチ素子ＳＷ１が継続的にオフされるため、昇圧は行われず、昇圧回路１０が非昇圧モードとなる。
【００２２】
とくに、スイッチ駆動制御部４７，４８は、スイッチ素子ＳＷ１がオフからオンに切換わる前にスイッチ素子ＳＷ２がオンからオフに切換わるように、つまりスイッチ素子ＳＷ１がオフからオンに切換わるタイミングとスイッチ素子ＳＷ２がオンからオフに切換わるタイミングとの間に両スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２が共にオフ状態となるいわゆるデッドタイムが確保されるように、かつスイッチ素子ＳＷ１がオンからオフに切換わった後でスイッチ素子ＳＷ２がオフからオンに切換わるように、つまりスイッチ素子ＳＷ１がオンからオフに切換わるタイミングとスイッチ素子ＳＷ２がオフからオンに切換わるタイミングとの間に両スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２が共にオフ状態となるいわゆるデッドタイムが確保されるように、駆動信号Ｓ１，Ｓ２を生成する。
【００２３】
減算部４１およびＰＩ制御器４２が電圧制御系として機能する。減算部４３およびＰＩ制御器４４が電流制御系として機能する。この電圧制御系および電流制御系により、昇圧回路１０の出力電圧Ｖｄｃが目標値Ｖｄｃrefとなるように、かつ昇圧回路１０への入力電流Ｉａが一定となるように、昇圧回路１０のスイッチングがＰＷＭ制御される。
【００２４】
インバータ制御部５０は、電流センサ２７の検知電流（モータ電流）からモータ２１の速度（回転速度）を推定し、その推定速度が負荷（冷凍負荷）の大きさに対応する目標速度となるようにインバータ２０のスイッチングをＰＷＭ制御する。目標値設定部５１は、インバータ２０の出力電圧が上記目標速度を得るのに必要な最低限の昇圧回路１０の出力電圧Ｖｄｃを目標値Ｖｄｃrefとして設定する。すなわち、目標値Ｖｄｃrefは、冷凍サイクルの負荷によって決定され、圧縮機２２（モータ２１）が低回転状態である低負荷の場合は低く設定され、圧縮機２２が高回転（高負荷）になるほど大きな値が設定される。
【００２５】
上記全波整流回路２、昇圧回路１０、電流センサ１５、インバータ２０、電流センサ２７、およびコントローラ３０などにより、本実施形態の電源装置が構成されている。
【００２６】
昇圧回路１０における駆動回路１３，１４の具体的な構成を図２に示す。  
駆動回路１３は、スイッチ駆動制御部４７からの駆動信号Ｓ１をスイッチ素子ＳＷ１に加えるための回路であり、駆動回路１４は、スイッチ駆動制御部４８からの駆動信号Ｓ２をスイッチ素子ＳＷ２に加えるための回路である。駆動回路１３，１４は同じような回路構成となっており、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２が電圧駆動のＭＯＳＦＥＴであるため、駆動信号Ｓ１，２がオンを指示する場合は、オン信号として“Ｈ（高）”レベルの電圧を、駆動信号Ｓ１，２がオフを指示している場合は、オフ信号として“０（零）”レベルの電圧を、それぞれスイッチ駆動制御部４７，４８からの駆動信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて出力する。
【００２７】
駆動回路１３は、抵抗器（第１抵抗器）１３ａと、ダイオード１３ｂおよび抵抗器（第２抵抗器）１３ｃの直列回路と、を含む。抵抗器１３ａは、スイッチ素子ＳＷ１のゲート・ソース間容量Ｃ１と共に時定数回路を形成し、スイッチ素子ＳＷ１に対する駆動信号Ｓ１のオン信号として、“Ｈ”レベルの電圧となるまで所定の時定数ｔ１でゲート電圧を上昇させる。ダイオード１３ｂおよび抵抗器１３ｃの直列回路は、スイッチ素子ＳＷ１に対する駆動信号Ｓ１のオフ信号として、ゲート電圧を“０”レベルまで直ちに下降させる。
【００２８】
駆動回路１４も同様に、抵抗器（第１抵抗器）１４ａと、ダイオード１４ｂおよび抵抗器（第２抵抗器）１４ｃの直列回路と、を含む。抵抗器１４ａは、スイッチ素子ＳＷ２のゲート・ソース間容量Ｃ２と共に時定数回路を形成し、スイッチ素子ＳＷ２に対する駆動信号Ｓ２のオン信号として、“Ｈ”レベルの電圧となるまでを所定の時定数ｔ２（＞ｔ１）でゲート電圧を上昇させる。ダイオード１４ｂおよび抵抗器１４ｃの直列回路は、スイッチ素子ＳＷ２に対する駆動信号Ｓ２のオフ信号として“０”レベルの電圧を即時にゲートへと出力する。
【００２９】
駆動回路１４と駆動回路１３の相違点として、駆動回路１４の抵抗器１４ａとしては、駆動回路１３の抵抗器１３ａより抵抗値（通常の抵抗値）が大きいものを採用している。これにより、抵抗器１４ａとスイッチ素子ＳＷ２のゲート・ソース間容量Ｃ２とで形成される時定数回路の時定数ｔ２は、駆動回路１３の抵抗器１３ａとスイッチ素子ＳＷ１のゲート・ソース間容量Ｃ１とで形成される時定数回路の時定数（通常の時定数）ｔ１よりも長くしている。この時定数ｔ２の設定により、スイッチ素子ＳＷ２のオンに際し、同スイッチ素子ＳＷ２の導通度が最大となって同スイッチ素子ＳＷ２のオンが完了するまでの時間ｔｘが、スイッチ素子ＳＷ１の寄生ダイオードＤ１の逆回復電流Ｉｒがピークとなるまでの時間ｔｙよりも長くなる。
【００３０】
つぎに、上記のように構成された電源装置の動作について説明する。  
リアクタ１１に流れる電流（リアクタ電流という）Ｉａは、図３に示すように、スイッチ素子ＳＷ１のオン,オフに伴い脈動となる。また、リアクタ電流Ｉａのレベルは、同じく図３に示すように、昇圧回路１０の負荷の減少に伴い、“０”またはその付近まで下降する。
【００３１】
リアクタ電流Ｉａのレベルが“０”またはその付近に下降している状態でスイッチ素子ＳＷ１がオンしたとき、スイッチ素子ＳＷ１を通るリアクタ電流Ｉａが負側（マイナス側）に振れる場合がある。このような状況は、特に圧縮機２２を駆動するインバータ２０等の誘導性の負荷を昇圧回路１０に接続した場合に顕著に発生する。
【００３２】
スイッチ素子ＳＷ１を通るリアクタ電流Ｉａの振幅値が負側（マイナス側）に振れると、スイッチ素子ＳＷ１がＭＯＳＦＥＴであるため、負のリアクタ電流−Ｉａはスイッチ素子ＳＷ１の本体を通って流れる。この状態でスイッチ素子ＳＷ１がオフすると、負のリアクタ電流−Ｉａがスイッチ素子ＳＷ１の寄生ダイオードＤ１を順方向に通って流れる。その後、デッドタイムの期間が経過してスイッチ素子ＳＷ２がオンすると、図２に破線で示すように、スイッチ素子ＳＷ１の寄生ダイオードＤ１に逆回復電流（リカバリ電流ともいう）Ｉｒが流れ始める。
【００３３】
ここで、仮に、駆動回路１４の抵抗器１４ａとスイッチ素子ＳＷ２のゲート・ソース間容量Ｃ２とで形成される時定数回路について何も考慮されていない場合には、図４に示すように、スイッチ素子ＳＷ２のオンに際してスイッチ素子ＳＷ１のドレイン電圧Ｖｄが速く立ち上がり、これに伴い、スイッチ素子ＳＷ１の寄生ダイオードＤ１に流れる逆回復電流Ｉｒが短時間に大きく増大してしまう。この場合、スイッチ素子ＳＷ２の導通度が最大となって同スイッチ素子ＳＷ２のオンが完了するまでの時間ｔｘは、スイッチ素子ＳＷ１の寄生ダイオードＤ１の逆回復電流Ｉｒがピーク点Ｐに達するまでの時間ｔｙよりも、短い。
【００３４】
これに対し、本実施形態では、駆動回路１４におけるオン用の抵抗器１４ａとして抵抗値の大きいものを採用し、抵抗器１４ａとスイッチ素子ＳＷ２のゲート・ソース間容量Ｃ２とで形成される時定数回路の時定数ｔ２を駆動回路１３側の通常の時定数ｔ１よりも長くしている。この時定数ｔ２の設定により、図５に示すように、スイッチ素子ＳＷ２のオンに際し同スイッチ素子ＳＷ２の導通度が最大となって同スイッチ素子ＳＷ２のオンが完了するまでの時間ｔｘが、スイッチ素子ＳＷ１の寄生ダイオードＤ１の逆回復電流Ｉｒがピーク点Ｐに達するまでの時間ｔｙよりも長くなる。具体的には、スイッチ素子ＳＷ２のオンに際し、スイッチ素子ＳＷ１のドレイン電圧Ｖｄが緩やかに立ち上がる。これに伴い、スイッチ素子ＳＷ１の寄生ダイオードＤ１の逆回復電流Ｉｒは、スイッチ素子ＳＷ１のドレイン電圧Ｖｄが低い段階で流れることになり、スイッチ素子ＳＷ２のオンが完了する前（スイッチ素子ＳＷ２の導通度が最大となる前）にピーク点Ｐに達し、そこから下降してスイッチ素子ＳＷ２のオンが完了する前になくなる。
【００３５】
このように、スイッチ素子ＳＷ２の過渡的なオン状態の間に逆回復電流Ｉｒが流れるので、逆回復電流Ｉｒの値は低く抑えられる。
【００３６】
したがって、スイッチ素子ＳＷ２の導通度が最大となって同スイッチ素子ＳＷ２のオンが完了するまでの時間ｔｘが、スイッチ素子ＳＷ１の寄生ダイオードＤ１の逆回復電流Ｉｒがピーク点Ｐとなるまでの時間ｔｙよりも長くなるようにスイッチ素子ＳＷ２を駆動することにより、コンデンサ１２からスイッチ素子ＳＷ２およびスイッチ素子ＳＷ１の寄生ダイオードＤ１を通して短絡電流Ａが流れない。よって、昇圧回路１０を保護することができる。電源装置としての信頼性が向上する。
【００３７】
なお、上記実施形態では、駆動回路１４が抵抗器１４ａ，ダイオード１４ｂ，抵抗器１４ｃを含む構成としたが、図６に示すように、抵抗器１４ａに代えて、抵抗器１４ａとオン信号導通用のダイオード１４ｘとの直列回路を設ける構成としてもよい。駆動回路１３においても、同様に、抵抗器１３ａに代えて、抵抗器１３ａとオン信号導通用のダイオード１３ｘの直列回路を設ける構成としてもよい。
【００３８】
上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１…３相交流電源、２…全波整流回路、１０…昇圧回路、１１…リアクタ、１２…コンデンサ、１３，１４…駆動回路、１５…電流センサ、Ｄ２…逆流阻止用ダイオード、ＳＷ１…スイッチ素子（第１スイッチ素子）、ＳＷ２…スイッチ素子（第２スイッチ素子）、２０…インバータ、３０…コントローラ、４０…昇圧制御部、４５…ＰＷＭ信号生成部、４７，４８…スイッチ駆動制御部、５０…インバータ制御部、５１…目標値設定部
【図１】
2017175873.tif 000003
【図２】
2017175873.tif 000004
【図３】
2017175873.tif 000005
【図４】
2017175873.tif 000006
【図５】
2017175873.tif 000007
【図６】
2017175873.tif 000008