降低包括具有开关元件的逆变器的电流供给电路的损耗。包括续流二极管的ＩＧＢＴ元件的动态损耗与导通损耗和开关频率之积成比例，静态损耗与流向ＩＧＢＴ元件的电流和其集电极／发射极之间的饱和电压之积成比例。即使把ＩＧＢＴ元件的耐压设为２倍，集电极／发射极之间的饱和电压也不会达到２倍。因此，可以把提供给负载的电压和电流分别设为２倍、１／２倍，使提供给负载的电力相等，并且使动态损耗相等，同时减小静态损耗。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及提供多相电流的技术。
技术介绍
图12是示例以往的电流供给技术的电路图。从单相200V电源的交流电源1施加了有效值200V的交流电压的二极管桥21进行全波整流，通过平滑电路31向逆变器41提供直流电压Vdc。逆变器41在各相上具有两个串联连接的耐压600V的IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor绝缘栅双极型晶体管)元件，从该串联连接的连接点向三相电机M1输出各相的交流电流。为了抑制逆变器41的损耗，期望降低各个IGBT元件的导通损耗和集电极/发射极之间的饱和电压。因为这些特性值分别给IGBT元件的动态损耗和静态损耗带来影响。另一方面，IGBT元件的微小结构的改善按照各代的差异来分类。图13分别利用曲线图L3、L4、L5，表示第3代、第4代、第5代IGBT元件中耐压为600V的导通损耗和集电极/发射极之间的饱和电压Vce(sat)的关系。其中，导通损耗是利用脉冲数和电流进行标准化而示出的。随着产品的换代，可知虽然存在两个特性值之间的折衷选择，但两个特性值减小。另外，这种各代不同的IGBT元件的特性例如已经在非专利文献1～3中披露，关于基于导通损耗和集电极/发射极之间的饱和电压的IGBT元件的导通损耗有非专利文献4。并且，关于在空调机和冷却装置中使用的电动机控制技术有专利文献1。此外，关于将逆变器部和转换器部模块化的技术有专利文献2。非专利文献1森敏“最新の IPM化技術とその適用例”，パワ一エレクトノニクス研究会第13回専門講習会テキスト，第38页(1998)非专利文献2岩室意幸、宮坂忠志、稹康和“Uシリ一ブIGBTモジユ一ルの技術革新”，富士時報vol.75，No10，p555(2002)非专利文献3Junji Yamada，et al.，“Low Turn-off SwitchingEnergy 1200V IGBT Module”、IEEE、，インタ一ネツト<URL:http//www.ineltron.de/english/Low_turn_off_5th_genIGBT.pdf> 非专利文献4“三菱パワ一モジユ一ルMOS活用の手引き”第46页，，三菱電機，，インタ一ネツト<URL:http//www.semicon.melco.co.jp/semicon/html/pdf/ka0350a3.pdf> 专利文献1日本特开昭60-249895号公报专利文献2日本特开2003-143871号公报但是，不等新一代的IGBT元件问世，即要求降低各个IGBT元件的损耗是理所当然的。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述需求而提出的，其目的在于，提供一种降低包括具有IGBT元件的逆变器的电流供给电路的损耗的技术。本专利技术的电流供给电路具有连接在交流200V系列电源(1)上的倍压整流电路(22)；多相逆变器电路(42)，其在各相上具有两个串联连接的耐压1200V的开关元件，从该串联连接的连接点输出各相的交流电流。例如，所述开关元件是IGBT元件。优选的是，所述倍压整流电路和所述多相逆变器电路被模块化。本专利技术的多相驱动电路具有本专利技术的电流供给电路；和由所述多相逆变器电路提供电流的多相400V用电机(M2)。本专利技术的电流供给电路设计方法是设计电流供给电路(22、32、42)的方法，该电流供给电路被输入规定的有效值电压的交流电压，向规定的额定功率的多相负载(M2)输出多相交流电流。所述电流供给电路具有多相逆变器电路(42)，其在各相上具有两个串联连接的开关元件，从该串联连接的连接点输出各相的所述交流电流。并且，在该方法的第一方式中，包括如下的步骤(a)步骤(S21)，把所述多相负载的所述额定功率除以所述有效值电压的2倍电压值而得到的电流值设定为所述多相逆变器电路的额定电流值，(b)步骤(S25)，在向所述多相逆变器电路输入对所述交流电压进行全波整流而得到的直流电压时，根据所述额定电流值，选定具有对所述开关元件所要求的第1耐压的2倍的第2耐压的所述开关元件。例如，所述规定的有效值电压的交流电压为单相，所述电流供给电路还具有倍压整流电路(22)，其对所述规定的有效值电压的交流电压进行倍压整流，并输出给所述多相逆变器电路(42)。并且，例如，开关元件是IGBT元件。本专利技术的电流供给电路设计方法的第二方式根据第一方式的电流供给电路设计方法，在所述步骤(b)中，在所述逆变器的开关频率(fsw)越高，所述额定电流值的导通损耗(Esw(on))越低的范围内，选定所述开关元件。本专利技术的电流供给电路设计方法的第三方式根据第二方式的电流供给电路设计方法，所述步骤(b)包括如下的步骤(b-1)步骤，根据对所述开关元件所要求的动态损耗(Psw)和所述逆变器的开关频率(fsw)，设定导通损耗(Esw(on)＝Esw/2)，(b-2)步骤，选定具有所述第2耐压，并且在所述额定电流值时产生与在所述步骤(b-1)中设定的所述导通损耗大致相等的导通损耗的所述开关元件。例如，所述开关元件是IGBT元件，在所述步骤(b)中，把具有所述第2耐压的所述IGBT元件的额定电流值的导通损耗相对于具有所述第1耐压的所述IGBT元件的额定电流值的导通损耗(EL)的增量(ΔEsw)作为除数，把具有所述第1耐压的所述IGBT元件的饱和电压(VL)减去具有所述第2耐压的所述IGBT元件的饱和电压相对于该饱和电压(VL)的增量(ΔVce)所得的值(VL-ΔVce)，与将所述逆变器的输出电流换算为正弦波而得到的最大值(Icp)及(π/16)的乘积作为被除数，在所述逆变器的开关频率(fsw)比所述被除数除以所述除数得到的结果低的区域中，选定具有所述第2耐压的所述IGBT元件。或者，所述电流供给电路还具有倍压整流电路(22)，其对所述规定的有效值电压的交流电压进行倍压整流，并输出给所述多相逆变器电路(42)，在这种情况下，所述开关元件是IGBT元件，在所述步骤(b)中，把具有所述第2耐压的所述IGBT元件的额定电流值的导通损耗相对于具有所述第1耐压的所述IGBT元件的额定电流值的导通损耗(EL)的增量(ΔEsw)的(2/π)倍作为除数，使具有所述第1耐压的所述IGBT元件的饱和电压(VL)减去具有所述第2耐压的所述IGBT元件的饱和电压相对于该饱和电压(VL)的增量(ΔVce)所得的值(VL-ΔVce)，与将所述逆变器的输出电流换算为正弦波而得到的最大值(Icp)及(1/8)三者的乘积，加上所述倍压整流电路(22)具有的二极管中的一个二极管的损耗(Pd)，把相加得到的值(Pd+(VL-ΔVce)·Icp/8)作为被除数，在所述逆变器的开关频率(fsw)比所述被除数除以所述除数得到的结果低的区域中，选定具有所述第2耐压的所述IGBT元件。本专利技术的电流供给电路设计方法的第四方式根据第二方式的电流供给电路设计方法，将所述逆变器的开关频率(fsw)设定为小于等于7kHz。优选的是，在第一～第四方式的电流供给电路设计方法中，所述规定的有效值电压是200V，所述第1耐压是600V。在根据交流200V电源，通过逆变器获得多相交流电流时，像本专利技术的电流供给电路这样，通过采用1200本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电流供给电路，具有：连接在交流２００Ｖ系列电源（１）上的倍压整流电路（２２）；多相逆变器电路（４２），其在各相上具有两个串联连接的耐压１２００Ｖ的开关元件，从该串联连接的连接点输出各相的交流电流。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：前田敏行，巴正信，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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