電力轉換裝置制造方法
【專利摘要】在將自激式半導體元件(G1、G2)的控制信號從斷開控制切換到接通控制時，控制電路在對自激式半導體元件(G2)施加控制電壓并經(jīng)過接通時間(2×Δt)后，對自激式半導體元件(G1)實施接通控制，并且在將自激式半導體元件(G1、G2)的控制信號從接通控制切換到斷開控制時，控制電路在對自激式半導體元件(G1)施加控制電壓并經(jīng)過關斷時間(2×Δt)后，對自激式半導體元件(G2)的控制信號實施斷開控制。
【專利說明】電力轉換裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力轉換裝置，特別是涉及輸出低頻、低壓的電力轉換裝置。

【背景技術】
[0002]例如，一種電力轉換裝置中，其可通過對開關半導體元件實施接通/斷開控制來供應正弦波電流，并可變速地驅動可變速抽水發(fā)電機等負載，其中當電力轉換裝置(例如，三電平轉換器)的輸出頻率為低頻時，正弦波狀的電流進行正或負導通的時間會延長。因此，開關半導體元件的導通時間會延長，并且開關半導體元件的結溫會在此期間持續(xù)上升，最終可能因過熱而發(fā)生破損。
[0003]作為保護上述開關半導體元件避免過熱的技術，有如下技術。
[0004]日本專利特開2008-178188號公報(專利文獻I)旨在提供一種電力轉換裝置，其在輸出頻率為低頻時，能夠延長系統(tǒng)要求的固定負載條件下的持續(xù)運轉時間，并且即使與系統(tǒng)要求的負載條件不同時也能夠持續(xù)運轉。在日本專利特開2008-178188號公報(專利文獻I)中公開的發(fā)明是一種電力轉換裝置，其具有電力轉換器，該電力轉換器具有多個開關半導體元件，通過對這些開關半導體元件進行接通/斷開控制來向交流電動機供應正弦波電流，該電力轉換裝置構成為，具有頻率校正單元，當電力轉換器的輸出頻率為規(guī)定值以下的低頻時，該頻率校正單元與通過運算求得的開關元件的大致熱負載成比例地增加輸出頻率。
現(xiàn)有技術文獻專利文獻
[0005]專利文獻1:日本專利特開2008-178188號公報


【發(fā)明內容】

發(fā)明所要解決的技術問題
[0006]但是，日本專利特開2008-178188號公報(專利文獻I)中公開的發(fā)明中，還要設置頻率校正單元，因此會存在增大電力轉換裝置的面積以及增加成本的問題。
[0007]此外，如上所述，與將2個半導體元件串聯(lián)連接而成的兩電平轉換器相比，三電平轉換器以低頻/低調制比進行運轉時，部分半導體元件的溫度可能會上升。另一方面，使用以往的兩電平轉換器時，存在難以調整2個半導體元件間的電壓范圍的問題。
[0008]本發(fā)明鑒于上述問題開發(fā)而成，其目的在于提供一種無需設置以往的頻率校正單元的、輸出低頻、低壓的電力轉換裝置。
解決技術問題所采用的技術方案
[0009]一種電力轉換裝置，其特征在于，其具有將交流電源的交流電壓轉換為具有三電平即第I至第3電位的直流電壓的三電平轉換器，三電平轉換器含有第I至第3輸入端以及輸出直流電壓的輸出端，對第2輸入端施加第I至第3電位中的中間電位，并且該三電平轉換器含有:第I和第2開關半導體元件，其在第I輸入端與輸出端之間依序串聯(lián)連接;第I和第2回流二極管，其在第I輸入端與輸出端之間，以與第I和第2開關半導體元件的導通電流的方向相反的方向依序串聯(lián)連接；第I耦合二極管，其陽極連接至第2輸入端，陰極連接至第I開關半導體元件與第2開關半導體元件的連接節(jié)點以及第I回流二極管與第2回流二極管的連接節(jié)點；第3和第4開關半導體元件，其在輸出端與第3輸入端之間依序串聯(lián)連接；第3和第4回流二極管，其在輸出端與第3輸入端之間，以與第3和第4開關半導體元件的導通電流的方向相反的方向依序串聯(lián)連接；以及第2耦合二極管，其陰極連接至第2輸入端，陽極連接至第3開關半導體元件與第4開關半導體元件的連接節(jié)點以及第3回流二極管與第4回流二極管的連接節(jié)點，該電力轉換裝置還具有控制電路，其控制第I至第4開關半導體元件的接通/斷開的轉換，在將第I和第2開關半導體元件的控制信號從斷開控制切換到接通控制時，控制電路對第2開關半導體元件施加控制電壓并經(jīng)過接通時間后，對第I開關半導體元件實施接通控制，在將第I和第2開關半導體元件的控制信號從接通控制切換到斷開控制時，控制電路對第I開關半導體元件施加控制電壓并經(jīng)過關斷時間后，對第2開關半導體元件的控制信號實施斷開控制。
發(fā)明效果
[0010]根據(jù)本發(fā)明，通過幾乎同時地對構成電力轉換裝置(三電平轉換器)的I臂的2個半導體元件實施起弧/消弧，能夠實現(xiàn)與三電平轉換器相同的輸出電壓，并且能夠減少熱量遠高于其他半導體元件的半導體元件，提高輸出電流。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是用來說明實施方式所涉及的電力轉換裝置的結構和動作的圖。
圖2是用來說明實施方式所涉及的電力轉換裝置的動作的圖。
圖3是用來說明實施方式所涉及的電力轉換裝置的動作的圖。
圖4是表示輸出直流電壓OV時自激式半導體元件Gl?G4的起弧模式的圖。
圖5是用來說明圖4所示的起弧模式時流過各元件的電流的圖。
圖6是表示輸出直流電壓OV時自激式半導體元件Gl?G4的參考例的起弧模式的圖。 圖7是用來說明圖6所示的起弧模式時流過各元件的電流的圖。

【具體實施方式】
[0012]以下參照附圖詳細說明本發(fā)明。另外，對于圖中相同或相當?shù)牟糠謱俗⑾嗤姆枺⒉辉僦貜推湔f明。
[0013][實施方式]
(電力轉換裝置的結構)
圖1是用來說明實施方式所涉及的電力轉換裝置的結構和動作的圖。參照圖1，該電力轉換裝置也被稱為三電平轉換器。電力轉換裝置含有自激式半導體元件Gl?G4、與自激式半導體元件Gl?G4反向地并聯(lián)連接的回流二極管DFl?DF4、耦合二極管DC1、DC2、以及作為直流電壓電路的平滑電容器C1、C2。另外，作為自激式半導體元件，只要是能夠根據(jù)GCT (Gate Commutated Turn-off,門極換流關斷)晶閘管、IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor,絕緣柵雙極型晶體管)、MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,金屬氧化物半導體場效應晶體管)等柵極信號來切換接通/斷開的元件即可。
[0014]具體而言，電力轉換裝置含有:自激式半導體元件Gl、G2，其在端子P與端子X之間依序串聯(lián)連接；回流二極管DF1、DF2，其在端子P與端子X之間，以與自激式半導體元件G1、G2的導通電流的方向相反的方向依序串聯(lián)連接；耦合二極管DC1，其陽極連接到端子C，陰極連接到自激式半導體元件Gl與自激式半導體元件G2的連接節(jié)點以及回流二極管DFl與回流二極管DF2的連接節(jié)點；自激式半導體元件G3、G4，其在端子X與端子N之間依序串聯(lián)連接；回流二極管DF3、DF4，其在端子X與端子N之間，以與自激式半導體元件G3、G4的導通電流的方向相反的方向依序串聯(lián)連接；以及耦合二極管DC2，其陰極連接到端子C，陽極連接到自激式半導體元件G3與自激式半導體元件G4的連接節(jié)點以及回流二極管DF3與回流二極管DF4的連接節(jié)點。
[0015](電力轉換裝置的動作)
端子P、C、N能夠獲得各種電位，但為了容易理解，下述說明中對端子C施加中間電位。也就是說，對端子C施加的電位是低于最高電位且高于最低電位的中間電位。
[0016]再次參照圖1，說明在電力轉換裝置中⑴將端子P的電壓施加到端子X時的控制以及(2)將端子X的電壓施加到端子P時的控制。
[0017]首先，在⑴時，通過對設置在虛線的路徑PATHl上的元件實施接通控制，其他切換為斷開控制，能夠對端子X施加端子P的電壓。具體而言，通過在路徑PATHl上對自激式半導體元件G1、G2實施接通控制，對其他元件實施斷開控制，從而端子X能夠接受端子P的電壓。
[0018]接著，在(2)時，通過對設置在虛線的路徑PATH2上的元件實施接通控制，其他切換為斷開控制，能夠對端子P施加端子X的電壓。具體而言，通過在路徑PATH2上對回流二極管DFl、DF2實施接通控制，對其他元件實施斷開控制，從而端子P能夠接受端子X的電壓。
[0019]圖2是用來說明實施方式所涉及的電力轉換裝置的動作的圖。參照圖2，說明在電力轉換裝置中(3)將端子C的電壓施加到端子X時的控制以及(4)將端子X的電壓施加到端子C時的控制。
[0020]在(3)時，通過對設置在虛線的路徑PATH3上的元件實施接通控制，其他切換為斷開控制，能夠對端子X施加端子C的電壓。具體而言，通過在路徑PATH3上對自激式半導體元件G2和耦合二極管DCl實施接通控制，對其他元件實施斷開控制，從而端子X能夠接受端子C的電壓。
[0021]在(4)時，通過對設置在虛線的路徑PATH4上的元件實施接通控制，其他切換為斷開控制，能夠對端子C施加端子X的電壓。具體而言，通過在路徑PATH4上對自激式半導體元件G3和耦合二極管DC2實施接通控制，對其他元件實施斷開控制，從而端子C能夠接受端子X的電壓。
[0022]圖3是用來說明實施方式所涉及的電力轉換裝置的動作的圖。參照圖3，說明在電力轉換裝置中(5)將端子N的電壓施加到端子X時的控制以及(6)將端子X的電壓施加到端子N時的控制。
[0023]在(5)時，通過對設置在虛線的路徑PATH5上的元件實施接通控制，其他切換為斷開控制，能夠對端子X施加端子N的電壓。具體而言，通過在路徑PATH5上對回流二極管DF3、DF4實施接通控制，對其他元件實施斷開控制，從而端子X能夠接受端子N的電壓。
[0024]在(6)時，通過對設置在虛線的路徑PATH6上的元件實施接通控制，其他切換為斷開控制，能夠對端子N施加端子X的電壓。具體而言，通過在路徑PATH6上對自激式半導體元件G3、G4實施接通控制，對其他元件實施斷開控制，從而端子N能夠接受端子X的電壓。
[0025](控制信號)
下面，研究構成本實施方式的電力轉換裝置的自激式半導體元件Gl?G4的具體的控制信號。
[0026]圖4是表示輸出直流電壓OV時自激式半導體元件Gl?G4的起弧模式的圖。參照圖4，示出自激式半導體元件Gl?G4的控制信號與合成輸出波形。
[0027]此處，雖然在時間tl時，自激式半導體元件G1、G2幾乎同時被實施接通控制，但優(yōu)選先將自激式半導體元件G2接通，然后再將自激式半導體元件Gl接通。也就是說，將其控制為，在經(jīng)過由自激式半導體元件G2的物理特性規(guī)定的上升時間(接通時間)后，將自激式半導體元件Gl接通。
[0028]接著，在時間tl?時間t2之間，自激式半導體元件Gl、G2被實施接通控制，另一方面，自激式半導體元件G3、G4被實施斷開控制。此時，自激式半導體元件Gl、G2的接通控制期間幾乎相等。因此，在該時間tl?時間t2之間，會通過路徑PATH1、PATH2，將端子P的電壓供應至端子X。
[0029]然后，雖然在時間t2時，自激式半導體元件G1、G2幾乎同時被實施斷開控制，但優(yōu)選先將自激式半導體元件Gl斷開后，再將自激式半導體元件G2斷開。也就是說，將其控制為，在經(jīng)過由自激式半導體元件Gl的物理特性規(guī)定的下降時間(關斷時間)后，將自激式半導體元件G2斷開。
[0030]接著，雖然在時間t2時，自激式半導體元件G3、G4幾乎同時被實施接通控制，但優(yōu)選先將自激式半導體元件G3接通，然后再將自激式半導體元件G4接通。也就是說，將其控制為，在經(jīng)過由自激式半導體元件G3的物理特性規(guī)定的上升時間(接通時間)后，將自激式半導體元件G4接通。
[0031]在時間t2?時間t3之間，自激式半導體元件G3、G4被實施接通控制，另一方面，自激式半導體元件G1、G2被實施斷開控制。此時，自激式半導體元件G3、G4的接通控制期間幾乎相等。因此，在該時間t2?時間t3之間，會通過路徑PATH5、PATH6，將端子X的電壓供應至端子N。
[0032]然后，雖然在時間t3時，自激式半導體元件G3、G4幾乎同時被實施斷開控制，但優(yōu)選先將自激式半導體元件G4斷開，然后再將自激式半導體元件G3斷開。也就是說，將其控制為，在經(jīng)過由自激式半導體元件G4的物理特性規(guī)定的下降時間(關斷時間)后，將自激式半導體元件G3斷開。
[0033]如上所述，自激式半導體元件Gl?G4的各接通控制期間幾乎相等，并且具有周期T (時間tl?時間t3之間)。此外，自激式半導體元件G3的控制信號與自激式半導體元件G2的控制信號的關系具有排他性。
[0034]通過控制上述自激式半導體元件Gl?G4，能夠獲得周期T的合成輸出波形。該合成輸出波形僅輸出端子P、N的電壓。換言之，本實施方式的電力轉換裝置不輸出端子C的電壓，實施與所謂兩電平轉換器幾乎相同的動作。但是，與以往的兩電平轉換器相比，雖然輸出電壓的高次諧波成分會增加，但可解決電壓分擔的問題。
[0035]接著，研究在圖4中說明的起弧模式下的電力轉換裝置的各元件的導通狀態(tài)。
[0036]圖5是用來說明在圖4所示的起弧模式時流過各元件的電流的圖。參照圖5，從上往下依序表示自激式半導體元件Gl?G4的控制信號、流過回流二極管DFl?DF4的電流、流過耦合二極管DC1、DC2的電流、以及端子X的輸出電流。此處，在圖5中表示各電流值時，將電流從端子P、C、N流至端子X的方向設為正方向。
[0037]參照圖4、圖5，由于在時間tl?時間t2之間，自激式半導體元件Gl、G2為接通，自激式半導體元件G3、G4為斷開，因此電流會在路徑PATHl和PATH2上流動。因此，在自激式半導體元件Gl、G2中，電流會通過路徑PATHl流動至端子X。
[0038]另一方面，由于在時間t2?時間t3之間，自激式半導體元件Gl、G2為斷開，自激式半導體元件G3、G4為接通，因此電流會在路徑PATH5和PATH6上流動。因此，在回流二極管DF3、DF4上，電流會通過路徑PATH5流動至端子X。
[0039]此處，在時間t2和時間t3，自激式半導體元件G2、G3會瞬間為接通，自激式半導體元件G1、G4為斷開，因此電流會在路徑PATH3和PATH4上流動。因此，瞬時電流會流動至耦合二極管DC1。上述動作會以周期T(時間tl?時間t3之間)重復實施。
[0040]此處，為加深對本實施方式的電力轉換裝置的理解，與參考例進行比較來說明。另夕卜，參考例的結構與本申請的實施方式的結構相同，但將輸入波形施加到自激式半導體元件Gl?G4的方法不同。
[0041](參考例)
圖6是表示輸出直流電壓OV時自激式半導體元件Gl?G4的參考例的起弧模式的圖。這是以往的三電平轉換器中使用的起弧模式。通過與圖4的控制信號的比較，說明圖6的控制信號。另外，輸入該控制信號的電力轉換裝置的結構與圖1所示的實施方式的電力轉換裝置相同。
[0042]參照圖6，排他性地使用對自激式半導體元件G1、G3的接通/斷開控制信號的施加電壓，此外，排他性地使用對自激式半導體元件G2、G4的接通/斷開控制信號的施加電壓。
[0043]并且，自激式半導體元件Gl的接通控制的時間包含在自激式半導體元件G2的接通控制的時間中，此外，自激式半導體元件G4的接通控制的時間包含在自激式半導體元件G3的接通控制的時間中。例如，將(I)從自激式半導體元件G2的上升時間t02至自激式半導體元件Gl的上升時間til的時間、(2)從自激式半導體元件Gl的下降時間tl2至自激式半導體元件G2的下降時間t21的時間、(3)從自激式半導體元件G3的上升時間tl2至自激式半導體元件G4的上升時間t21的時間、以及(4)從自激式半導體元件G4的下降時間t22至自激式半導體元件G2的下降時間t31的時間以合成輸出波形的高次諧波成分最小的方式進行設定。
[0044]具體而言，在時間t02，自激式半導體元件G2實施接通控制。并且，在延遲了時間2X At的時間tll，自激式半導體元件Gl實施接通控制。
[0045]而且，其后自激式半導體元件Gl、G2在到達時間tl2前，都實施接通控制。到達時間tl2后，自激式半導體元件Gl實施斷開控制。同時，自激式半導體元件G3實施接通控制。
[0046]因此，時間tl2?時間t21之間，自激式半導體元件G2、G3實施接通控制。在時間t21，自激式半導體元件G2實施斷開控制，同時自激式半導體元件G4實施接通控制。
[0047]接著，在時間tl2，自激式半導體元件G3實施接通控制，其后在時間t21，自激式半導體元件G4實施接通控制。在時間t21?時間t22之間，自激式半導體元件G3、G4都實施接通控制。
[0048]此外，到達時間t22后，自激式半導體元件G4實施斷開控制，同時自激式半導體元件G2實施接通控制。
[0049]如果將以上從時間t02至時間t22的時間設為I周期T，則控制電路100會以該周期T為單位，將上述起弧模式施加到自激式半導體元件Gl?G4。
[0050]通過輸入此種控制信號，可獲得如圖6所示的合成輸出波形。另外，該合成輸出波形的高次諧波成分為最小。
[0051]具體而言，在時間til?時間tl2，自激式半導體元件Gl、G2實施接通控制，因此使用路徑PATHl、PATH2，端子X接受端子P的電壓。
[0052]接著，在時間tl2?時間t21，自激式半導體元件G2、G3實施接通控制，因此使用路徑PATH3、PATH4,端子X接受端子C的電壓。
[0053]并且，在時間t21?時間t22，自激式半導體元件G3、G4實施接通控制，因此使用路徑PATH5、PATH6，端子X接受端子C的電壓。
[0054]時間t22?時間t31與時間tl2?時間t21的狀態(tài)相同，因此端子X接受端子C的電壓。
[0055]接著，研究在圖6中說明的起弧模式下的電力轉換裝置的各元件的導通狀態(tài)。
[0056]圖7是用來說明在圖6所示的起弧模式時流過各元件的電流的圖。與圖5加以比較，說明圖7。參照圖6、圖7，由于在時間t02?時間111之間，自激式半導體元件G2、G3為接通，自激式半導體元件Gl、G4為斷開，因此電流會在路徑PATH3上流動。因此，在自激式半導體元件G2上，電流會通過路徑PATH3流動至端子X。此時，也會導通至路徑PAHT3上的耦合二極管DCl。
[0057]另一方面，由于在時間til?時間tl2之間，自激式半導體元件Gl、G2為接通，自激式半導體元件G3、G4為斷開，因此電流會在路徑PATHl上流動。因此，在自激式半導體元件Gl、G2上，電流會通過路徑PATHl流動至端子X。
[0058]接著，在時間tl2?時間t21，自激式半導體元件G2、G3再次為接通，自激式半導體元件G1、G4為斷開，因此電流會在路徑PATH3上流動。因此，電流會再次流動至耦合二極管 DC1。
[0059]而且，在時間t21?時間t22間，自激式半導體元件G3、G4為接通，自激式半導體元件Gl、G2為斷開，因此電流會在路徑PATH5上流動。
[0060]以上說明的動作會以周期T(時間t02?時間t22之間)重復實施。
[0061]此處，參照圖5、圖7，與其他元件即自激式半導體元件G3、G4、耦合二極管DC2等相比，如圖7所示自激式半導體元件G2和耦合二極管DCl的施加電流時間較長，其施加次數(shù)也較多。因此，自激式半導體元件G2或耦合二極管DCl的壽命短于其他元件，因此例如搭載了以往的電力轉換裝置的可變速抽水發(fā)電機會頻繁地進行修理或更換，效率低下。
[0062]另一方面，本實施方式的電力發(fā)電裝置幾乎同時對自激式半導體元件G1、G2實施接通/斷開控制，并且與自激式半導體元件G1、G2的接通/斷開控制具有排他性地、幾乎同時對自激式半導體元件G3、G4實施接通/斷開控制，因此如圖5所示進行導通的元件(例如，自激式半導體元件G1、G2和回流二極管DF3、DF4)的負載幾乎相同。并且，還能夠減少功耗。
[0063]因此，與以往的參考例不同，這些元件很可能分別幾乎同時到達使用壽命，因此搭載著本實施方式的電力轉換裝置的可變速抽水發(fā)電機能夠高效率地進行修理或更換。
[0064]最后使用附圖等總結實施方式。
如圖1?圖3所示，實施方式中具有將交流電源的交流電壓轉換為具有三電平即第I至第3電位的直流電壓的三電平轉換器，三電平轉換器含有端子P、C、N以及輸出直流電壓的端子X，端子C被施加第I至第3電位中的中間電位，并且該三電平轉換器含有:自激式半導體元件Gl、G2，其在端子P與端子X之間依序串聯(lián)連接；回流二極管DF1、DF2，其在端子P與端子X之間，以與自激式半導體元件Gl、G2的導通電流的方向相反的方向依序串聯(lián)連接；耦合二極管DC1，其陽極連接至端子C，陰極連接至自激式半導體元件Gl與自激式半導體元件G2的連接節(jié)點以及回流二極管DFl與回流二極管DF2的連接節(jié)點；自激式半導體元件G3、G4，其在端子X與端子N之間依序串聯(lián)連接；回流二極管DF3、DF4，其在端子X與端子N之間，以與自激式半導體元件G3、G4的導通電流的方向相反的方向依序串聯(lián)連接；以及耦合二極管DC2，其陰極連接至端子C，陽極連接至自激式半導體元件G3與自激式半導體元件G4的連接節(jié)點以及回流二極管DF3與回流二極管DF4的連接節(jié)點，該實施方式還具有控制電路100，其控制自激式半導體元件Gl?G4的接通/斷開的轉換，在將自激式半導體元件Gl、G2的控制信號從斷開控制切換到接通控制時，控制電路100對自激式半導體元件G2施加控制電壓并經(jīng)過接通時間后，對自激式半導體元件Gl實施接通控制，在將自激式半導體元件Gl、G2的控制信號從接通控制切換到斷開控制時，控制電路100對自激式半導體元件Gl施加控制電壓并經(jīng)過關斷時間后，對自激式半導體元件G2的控制信號實施斷開控制。
[0065]優(yōu)選第2電位為低于第I電位且高于第3電位的中間電位，在將自激式半導體元件G3、G4的控制信號從斷開控制切換到接通控制時，控制電路100對自激式半導體元件G3施加控制電壓并經(jīng)過接通時間后，對自激式半導體元件G4實施接通控制，在將自激式半導體元件G3、G4的控制信號從接通控制切換到斷開控制時，控制電路100對自激式半導體元件G4施加控制電壓并經(jīng)過關斷時間后，對自激式半導體元件G3的控制信號實施斷開控制。
[0066]更優(yōu)選自激式半導體元件G3的控制信號與自激式半導體元件G2的控制信號的關系具有排他性。
[0067]此次公開的實施方式在各方面僅為例示，不具有限制性。本發(fā)明的范圍并非由上述說明而是由權利要求范圍所規(guī)定的，與權利要求范圍等同的意義以及范圍內的所有變更均包含在本發(fā)明范圍之內。
符號說明
[0068]100控制電路 C、N、P、X 端子 C1、C2平滑電容器 DC1、DC2耦合二極管 DFl?DF4回流二極管
Gl?G4自激式半導體元件
【權利要求】
1.一種電力轉換裝置，其特征在于，其具有將交流電源的交流電壓轉換為具有三電平即第I至第3電位的直流電壓的三電平轉換器， 所述三電平轉換器含有: 第I至第3輸入端(P、C、N);以及 輸出所述直流電壓的輸出端(X)， 對所述第2輸入端(C)施加所述第I至第3電位中的中間電位，并且 該三電平轉換器含有: 第I和第2開關半導體元件(Gl、G2)，其在所述第I輸入端(P)與所述輸出端(X)之間依序串聯(lián)連接； 第I和第2回流二極管(DF1、DF2)，其在所述第I輸入端(P)與所述輸出端(X)之間，以與所述第I和第2開關半導體元件(Gl、G2)的導通電流的方向相反的方向依序串聯(lián)連接; 第I耦合二極管(DCl)，其陽極連接至所述第2輸入端(C)，陰極連接至所述第I開關半導體元件(Gl)與所述第2開關半導體元件(G2)的連接節(jié)點以及所述第I回流二極管(DFl)與所述第2回流二極管(DF2)的連接節(jié)點； 第3和第4開關半導體元件(G3、G4)，其在所述輸出端(X)與所述第3輸入端(N)之間依序串聯(lián)連接； 第3和第4回流二極管(DF3、DF4)，其在所述輸出端(X)與所述第3輸入端(N)之間，以與所述第3和第4開關半導體元件(G3、G4)的導通電流的方向相反的方向依序串聯(lián)連接；以及 第2耦合二極管(DC2)，其陰極連接至所述第2輸入端(C)，陽極連接至所述第3開關半導體元件(G3)與所述第4開關半導體元件(G4)的連接節(jié)點以及所述第3回流二極管(DF3)與所述第4回流二極管(DF3)的連接節(jié)點， 該電力轉換裝置還具有控制電路(100)，其控制所述第I至第4開關半導體元件(Gl?G4)的接通/斷開的轉換， 在將所述第I和第2開關半導體元件(Gl、G2)的控制信號從斷開控制切換到接通控制時，所述控制電路(100)對所述第2開關半導體元件(G2)施加控制電壓并經(jīng)過接通時間后，對所述第I開關半導體元件(Gl)實施接通控制， 在將所述第I和第2開關半導體元件(Gl、G2)的控制信號從接通控制切換到斷開控制時，所述控制電路(100)對所述第I開關半導體元件(Gl)施加控制電壓并經(jīng)過關斷時間后，對所述第2開關半導體元件(G2)的控制信號實施斷開控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的電力轉換裝置，其特征在于， 所述第2電位是低于所述第I電位且高于所述第3電位的所述中間電位， 在將所述第3和第4開關半導體元件(G3、G4)的控制信號從斷開控制切換到接通控制時，所述控制電路對所述第3開關半導體元件(G3)施加控制電壓并經(jīng)過接通時間后，對所述第4開關半導體元件(G4)實施接通控制， 在將第3和第4開關半導體元件(G3、G4)的控制信號從接通控制切換到斷開控制時，所述控制電路對所述第4開關半導體元件(G4)施加控制電壓并經(jīng)過關斷時間后，對所述第3開關半導體元件(G3)的控制信號實施斷開控制。
3.根據(jù)權利要求2所述的電力轉換裝置，其特征在于， 所述第3開關半導體元件(G3)的控制信號與所述第2開關半導體元件(G2)的控制信號的關系具有排他性。
【文檔編號】H02M7/12GK104272574SQ201280073086
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2012年5月10日 優(yōu)先權日:2012年5月10日
【發(fā)明者】東耕太郎 申請人:東芝三菱電機產業(yè)系統(tǒng)株式會社