專利名稱：功率變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功率變換器，該功率變換器配備有開(kāi)關(guān)電路和并聯(lián)連接至開(kāi)關(guān)電路的平滑電容器，該開(kāi)關(guān)電路包括串聯(lián)連接的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件。
背景技術(shù)：
典型的功率變換器包括開(kāi)關(guān)電路和并聯(lián)連接至開(kāi)關(guān)電路的平滑電容器，該開(kāi)關(guān)電路包括串聯(lián)連接的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件。第一專利文獻(xiàn)中公開(kāi)了這種功率變換器的示例，而第二專利文獻(xiàn)中公開(kāi)了作為電機(jī)控制設(shè)備的這種功率變換器的另一示例。第一專利文獻(xiàn)中公開(kāi)的功率變換器包括功率變換電路、平滑電容器和控制器。功 率變換電路被配置成使得各自包括串聯(lián)連接的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件的三個(gè)臂彼此并聯(lián)連接。功率變換電路和平滑電容器連接在直流(DC)電源的正極端子與負(fù)極端子之間。對(duì)于功率變換，控制器在預(yù)設(shè)定時(shí)接通或斷開(kāi)功率變換電路的開(kāi)關(guān)元件以將從DC電源輸出的DC功率變換成三相交流(AC)功率，從而將三相AC功率供應(yīng)給電機(jī)。另一方面，為了使平滑電容器放電，控制器同時(shí)接通臂的兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件以使存儲(chǔ)在平滑電容器中的電荷放電。這防止了由于存儲(chǔ)在平滑電容器中的電荷導(dǎo)致的電擊。第二專利文獻(xiàn)中公開(kāi)的電機(jī)控制設(shè)備設(shè)置有變換器、低壓側(cè)電容器、高壓側(cè)電容器、和MG_ECU (電機(jī)/發(fā)電機(jī)電控單元)。變換器具有串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管。兩個(gè)串聯(lián)連接的晶體管的低壓側(cè)電容器和低壓側(cè)晶體管連接在電池的正極端子與負(fù)極端子之間。兩個(gè)串聯(lián)連接的晶體管和高壓側(cè)電容器連接在逆變器的輸入端子之間。對(duì)于功率變換，MG_ECT在預(yù)設(shè)定時(shí)接通或斷開(kāi)變換器的兩個(gè)晶體管以將從電池輸出的具有低電壓的DC功率變換成具有高電壓的DC功率，從而將該DC功率供應(yīng)給逆變器。另一方面，為了使高壓側(cè)電容器放電，MG_ECU接通變換器的兩個(gè)晶體管的低壓側(cè)晶體管并斷開(kāi)高壓側(cè)晶體管，從而使存儲(chǔ)在低壓側(cè)電容器中的電荷放電。之后，MG_ECU接通低壓側(cè)晶體管并接通高壓側(cè)晶體管，從而使存儲(chǔ)在高壓側(cè)電容器中的電荷放電。這使低壓側(cè)電容器充電。之后，重復(fù)這些操作，以便使存儲(chǔ)在高壓側(cè)電容器中的電荷放電。就是說(shuō)，交替地接通低壓側(cè)晶體管和高壓側(cè)晶體管使存儲(chǔ)在高壓側(cè)電容器中的電荷放電。這防止了由于存儲(chǔ)在高壓側(cè)電容器中的電荷產(chǎn)生的電擊。以上討論的技術(shù)專利文獻(xiàn)第一專利文獻(xiàn)日本專利公開(kāi)2009-232620第二專利文獻(xiàn)日本專利公開(kāi)2008-30679
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題需要驅(qū)動(dòng)器和電源電路來(lái)驅(qū)動(dòng)諸如晶體管的開(kāi)關(guān)元件。如果單獨(dú)提供一套用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件以變換功率的驅(qū)動(dòng)器和電源電路以及一套用于使平滑電容器或高壓側(cè)電容器放電的驅(qū)動(dòng)器和電源電路，則這可能使平滑電容器或高壓側(cè)電容器在功率變換操作期間放電。鑒于以上情況，本發(fā)明的目的是提供一種具有使平滑電容器放電的功能的功率變換器，該功率變換器被設(shè)計(jì)成防止平滑電容器在功率變換操作期間被放電。用于解決該問(wèn)題的手段因此，作為為解決該問(wèn)題而進(jìn)行的反復(fù)試驗(yàn)過(guò)程的結(jié)果，本發(fā)明人提出了如下思想基于功率變換電源電路的輸出電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件使得平滑電容器在功率變換操作期間的放電能夠被防止；從而，本發(fā)明人完成了本發(fā)明。具體地，根據(jù)權(quán)利要求I的功率變換器包括開(kāi)關(guān)電路，所述開(kāi)關(guān)電路包括串聯(lián)連接的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件；平滑電容器，所述平滑電容器并聯(lián)連接至所述開(kāi)關(guān)電路；功率變換驅(qū)動(dòng)器，所述功率變換驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件用于功率變換；功率變換電源電路，所述、功率變換電源電路向所述功率變換驅(qū)動(dòng)器輸出用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的電壓；放電驅(qū)動(dòng)器，所述放電驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件用于使存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷放電；以及放電電源電路，所述放電電源電路向所述放電驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的電壓。所述放電驅(qū)動(dòng)器基于從所述功率變換電源電路輸出的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，以使存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷放電。在以上闡述的配置下，基于從功率變換電源電路供給的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，以進(jìn)行功率變換。為此，可以基于功率變換電源電路的輸出電壓來(lái)確定開(kāi)關(guān)電路是否準(zhǔn)備進(jìn)行功率變換。因此，基于功率變換電源電路的輸出電壓使平滑電容器放電可以防止平滑電容器在功率變換操作期間的放電。在根據(jù)權(quán)利要求2的功率變換器中，當(dāng)從所述功率變換電源電路輸出的電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝禃r(shí)，所述放電驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件以使存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷放電。在該配置下，當(dāng)功率變換電源電路的輸出電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝禃r(shí)，開(kāi)關(guān)電路不準(zhǔn)備進(jìn)行功率變換。為此，在功率變換電源電路的輸出電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝禃r(shí)使平滑電容器放電可以可靠地防止平滑電容器在功率變換操作期間的放電。根據(jù)權(quán)利要求3的功率變換器還包括控制電路，所述控制電路控制所述功率變換電源電路和所述放電驅(qū)動(dòng)器。所述放電驅(qū)動(dòng)器基于從所述功率變換電源電路輸出的電壓和從所述控制電路輸入至所述放電驅(qū)動(dòng)器的放電指令來(lái)驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，以使存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷放電。在此配置下，來(lái)自控制電路的放電指令控制平滑電容器的放電。因此，控制電路可以防止平滑電容器在功率變換操作期間的放電。在根據(jù)權(quán)利要求4的功率變換器中，當(dāng)從所述功率變換電源電路輸出的電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝登宜龇烹娭噶顝乃隹刂齐娐份斎胫了龇烹婒?qū)動(dòng)器時(shí)，所述放電驅(qū)動(dòng)器基于從所述功率變換電源電路輸出的電壓和從所述控制電路輸入至所述放電驅(qū)動(dòng)器的指令來(lái)驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，以使存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷放電。在該配置下，來(lái)自控制電路的放電指令可靠地控制平滑電容器的放電。因此，控制電路可以可靠地防止平滑電容器在功率變換操作期間的放電。在根據(jù)權(quán)利要求5的功率變換器中，所述放電電源電路基于存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷來(lái)生成用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的電壓。在該配置下，即使關(guān)閉用于激活功率變換器的系統(tǒng)電源，也可以驅(qū)動(dòng)多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，從而可靠地使平滑電容器放電。
根據(jù)權(quán)利要求6的功率變換器安裝在交通工具中，并且所述功率變換器變換DC電源的功率并將變換的功率供應(yīng)給電氣裝置。在該配置下，在安裝在交通工具中且被設(shè)計(jì)成變換DC電源的功率以將變換的功率供應(yīng)給電氣裝置的功率變換器中，可以可靠地防止平滑電容器在功率變換操作期間的放電。


圖I是根據(jù)第一實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的電路圖；圖2是根據(jù)第二實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的電路圖；圖3是根據(jù)第三實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的電路圖；圖4是根據(jù)第四實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的電路圖。
具體實(shí)施例方式后文中將詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施方式。在這些實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的功率變換器被應(yīng)用于安裝在交通工具中的電機(jī)控制設(shè)備，并被設(shè)計(jì)成將從電池輸出的DC功率變換成三相AC功率且將三相AC功率供應(yīng)給三相AC電機(jī)。(第一實(shí)施方式)首先，將參照?qǐng)DI描述根據(jù)第一實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)。這里，圖I是根據(jù)第一實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的電路圖。圖I中示出的電機(jī)控制設(shè)備(功率變換器)1是這樣的設(shè)備其將從高電壓電池(DC電源)BI輸出的DC功率變換成三相AC功率，以將三相AC功率供應(yīng)給三相AC電機(jī)(電氣裝置)M1，從而驅(qū)動(dòng)三相AC電機(jī)Ml。電機(jī)控制設(shè)備I包括逆變器10、平滑電容器11、功率變換驅(qū)動(dòng)器120至125、功率變換電源電路13、放電驅(qū)動(dòng)器140和141、光耦合器15、放電電源電路16、以及控制電路17。逆變器10是將從高壓側(cè)電池BI輸出的DC功率變換成三相AC功率的電路。逆變器10設(shè)置有三個(gè)開(kāi)關(guān)電路100至102。開(kāi)關(guān)電路100對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)關(guān)電路。開(kāi)關(guān)電路100包括串聯(lián)連接的兩個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)(多個(gè)開(kāi)關(guān)元件)IOOa和100b。IGBT IOOa的發(fā)射極連接至IGBT IOOb的集電極。開(kāi)關(guān)電路101包括串聯(lián)連接的兩個(gè)IGBT IOla和101b。IGBT IOla的發(fā)射極連接至IGBT IOlb的集電極。開(kāi)關(guān)電路102包括串聯(lián)連接的兩個(gè)IGBT 102a和102b。IGBT 102a的發(fā)射極連接至IGBT 102b的集電極。三個(gè)開(kāi)關(guān)電路100至102彼此并聯(lián)連接。IGBT IOOa至102a的集電極通過(guò)繼電器Rl連接至高電壓電池BI的正極端子，并且IGBT IOOa至102a的發(fā)射極連接至高電壓電池BI的負(fù)極端子。IGBT 100a、100b、101a、101b、102a和102b中的每個(gè)IGBT的柵極和發(fā)射極連接至功率變換驅(qū)動(dòng)器120至125中的對(duì)應(yīng)的功率變換驅(qū)動(dòng)器。IGBT IOOa和IOOb中的每個(gè)IGBT的柵極和發(fā)射極連接至放電驅(qū)動(dòng)器140和141中的對(duì)應(yīng)的放電驅(qū)動(dòng)器。IGBT IOOa和IOOb串聯(lián)連接所經(jīng)由的串聯(lián)連接點(diǎn)、IGBT IOla和IOlb串聯(lián)連接所經(jīng)由的串聯(lián)連接點(diǎn)、以及IGBT 102a和102b串聯(lián)連接所經(jīng)由的串聯(lián)連接點(diǎn)都連接至三相AC電機(jī)Ml。平滑電容器11是用于平滑從高電壓電池BI輸出的DC功率的元件。平滑電容器11的一端通過(guò)繼電器Rl連接至高電壓電池BI的正極端子，而另一端連接至高電壓電池BI的負(fù)極端子。這導(dǎo)致平滑電容器11并聯(lián)連接至開(kāi)關(guān)電路100。功率變換驅(qū)動(dòng)器120、121、122、123、124和125被分別設(shè)置用于IGBT 100a、100b、101a、101b、102a和102b，并被連接至控制電路17。功率變換驅(qū)動(dòng)器120、121、122、123、124和125中的每個(gè)功率變換驅(qū)動(dòng)器還連接至IGBT 100a、100b、101a、101b、102a和102b中的對(duì)應(yīng)的IGBT的柵極和發(fā)射極。為了進(jìn)行功率變換，功率變換驅(qū)動(dòng)器120、121、122、123、124和125基于從控制電路17輸出的功率變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)IGBT 100a、100b、101a、101b、102a 和 102b。功率變換電源電路13是將用于驅(qū)動(dòng)IGBT 100a、100b、101a、101b、102a和102b的電壓分別供應(yīng)給功率變換驅(qū)動(dòng)器120、121、122、123、124和125的電路。電源電路13設(shè)置有電源電路130至133。
為了進(jìn)行功率變換，電源電路130至133根據(jù)系統(tǒng)電源(未示出)的輸出電壓生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT的電壓，并將電壓供應(yīng)給用于驅(qū)動(dòng)IGBTlOOa、100b、101a、101b、102a和102b的功率變換驅(qū)動(dòng)器120至125。電源電路130、131和132分別連接至功率變換驅(qū)動(dòng)器120、122和124，并且電源電路133連接至功率變換驅(qū)動(dòng)器121、123和125。光稱合器15是在隔離放電驅(qū)動(dòng)器140的同時(shí)向放電驅(qū)動(dòng)器140傳輸放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的元件。光耦合器15的輸入端子連接至放電驅(qū)動(dòng)器141，且光耦合器15的輸出端子連接至放電驅(qū)動(dòng)器140。放電驅(qū)動(dòng)器140和141被分別設(shè)置用于IGBT (開(kāi)關(guān)元件)IOOa和100b。放電驅(qū)動(dòng)器140和141中的每個(gè)放電驅(qū)動(dòng)器連接至IGBT IOOa和IOOb中的對(duì)應(yīng)的IGBT的柵極和發(fā)射極，并且還連接至電源電路130和133中的對(duì)應(yīng)的電源電路的輸出端子。放電驅(qū)動(dòng)器140和141中的每個(gè)放電驅(qū)動(dòng)器還連接至光耦合器15和放電電源電路16。放電驅(qū)動(dòng)器140和141是在平滑電容器11的放電期間基于來(lái)自電源電路13的輸出電壓的大小來(lái)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的IGBT IOOa和IOOb的電路。在平滑電容器11的放電期間，當(dāng)電源電路133的輸出電壓等于或小于接近OV的預(yù)設(shè)閾值時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器141基于放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBTlOOb ;放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)由放電驅(qū)動(dòng)器141生成。然后，放電驅(qū)動(dòng)器141生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT IOOa的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)以將放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出給放電驅(qū)動(dòng)器140。在平滑電容器11的放電期間，當(dāng)電源電路133的輸出電壓等于或小于接近OV的預(yù)設(shè)閾值時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器140基于通過(guò)光耦合器15從放電驅(qū)動(dòng)器141輸入的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)IGBT IOOa0放電電源電路16是在平滑電容器11的放電期間向放電驅(qū)動(dòng)器140和141供應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)IGBT IOOa和IOOb的電壓的電路。放電電源電路16包括電源電路160和161。電源電路160和161中的每個(gè)電源電路的輸入端子連接至平滑電容器11的相應(yīng)端子，并且電源電路160和161的輸出端子分別連接至放電驅(qū)動(dòng)器140和141。電源電路160和161中的每個(gè)電源電路是如下電路該電路在平滑電容器11的放電期間基于存儲(chǔ)在平滑電容器11中的電荷來(lái)生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT的電壓，并將電壓供應(yīng)給用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的IGBT IOOa和IOOb的放電驅(qū)動(dòng)器140和141中的對(duì)應(yīng)的放電驅(qū)動(dòng)器?？刂齐娐?7配備有微型計(jì)算機(jī)?？刂齐娐?7連接至功率變換驅(qū)動(dòng)器120至125?？刂齐娐?7是基于外部輸入指令和三相AC電機(jī)Ml中的從三相AC電機(jī)Ml輸入到三相AC電機(jī)Ml的相電流等等向功率變換驅(qū)動(dòng)器120至125輸出功率變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電路。
接下來(lái)，將描述功率變換操作。電源電路130至133基于系統(tǒng)電源的電壓生成電壓，并將電壓供應(yīng)給功率變換驅(qū)動(dòng)器120至125?？刂齐娐?7基于外部輸入指令和三相AC電機(jī)Ml中的從三相AC電機(jī)Ml輸入到三相AC電機(jī)Ml的相電流等等輸出功率變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)。功率變換驅(qū)動(dòng)器120至125基于功率變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)將從電源電路130至133供給的電壓施加給IGBT 100a、100b、101a、101b、102a和102b，從而在預(yù)設(shè)定時(shí)接通或斷開(kāi)IGBT100a、100b、101a、101b、102a和102b。這使得從高電壓電池BI輸出的DC功率能夠被變換成三相AC功率，并且三相AC功率被供應(yīng)給三相AC電機(jī)Ml。三相AC功率的供應(yīng)使三相電機(jī)Ml生成驅(qū)動(dòng)功率。接下來(lái)，將描述平滑電容器的放電的操作。在平滑電容器11的放電開(kāi)始之前，例如，控制電路17的操作斷開(kāi)繼電器R1。電源電路160和161中的每個(gè)電源電路基于存儲(chǔ)在平滑電容器11中的電荷生成電壓，并將電壓供應(yīng)給放電驅(qū)動(dòng)器140和141中的對(duì)應(yīng)的放電 驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)電源電路133的輸出電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝档腛V時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器141根據(jù)本身生成的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)向IGBT IOOb施加從電源電路161供給的電壓，從而首先接通IGBTIOOb并將IGBT IOOb保持在其接通狀態(tài)。另外，放電驅(qū)動(dòng)器141生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT IOOa的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出該放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。光耦合器15在隔離放電驅(qū)動(dòng)器140的同時(shí)向放電驅(qū)動(dòng)器140傳輸從放電驅(qū)動(dòng)器141輸出的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)電源電路130的輸出電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝档腛V時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器140在IGBTIOOb的接通之后根據(jù)從放電驅(qū)動(dòng)器141輸出的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)向IGBT IOOa施加從電源電路160供給的電壓，從而重復(fù)地接通了 IGBT IOOa非常短的時(shí)段。就是說(shuō)，接通IGBT 100b，之后，反復(fù)進(jìn)行將IGBT IOOa和IOOb同時(shí)接通微小時(shí)段。這使得能夠使存儲(chǔ)在平滑電容器11中的電荷放電。換句話說(shuō)，在IGBT IOOb接通的情況下控制IGBT IOOa的占空比。該控制降低了每單位時(shí)間的生熱量。接下來(lái)，將描述優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)第一實(shí)施方式，基于從功率變換電源電路13供給的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路100至102，并且開(kāi)關(guān)電路100至102適于進(jìn)行功率變換。為此，可以根據(jù)功率變換電源電路13的輸出電壓了解開(kāi)關(guān)電路100至102是否準(zhǔn)備進(jìn)行功率變換。因此，平滑電容器11基于功率變換電源電路13的輸出電壓的放電可以可靠地防止平滑電容器11在功率變換操作期間的放電。另外，根據(jù)第一實(shí)施方式，當(dāng)功率變換電源電路13的輸出電壓等于或小于閾值時(shí)，開(kāi)關(guān)電路100變得不能進(jìn)行功率變換。為此，當(dāng)功率變換電源電路13的輸出電壓，更具體地，電源電路130和133中的每個(gè)電源電路的輸出電壓，變成等于或小于閾值時(shí)，平滑電容器11被放電。這可靠地防止了平滑電容器11在功率變換操作期間的放電。此外，根據(jù)第一實(shí)施方式，電源電路160和161中的每個(gè)電源電路基于存儲(chǔ)在平滑電容器11中的電荷生成電壓，并將電壓供應(yīng)給用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的IGBT IOOa和IOOb的放電驅(qū)動(dòng)器140和141中的對(duì)應(yīng)的放電驅(qū)動(dòng)器。為此，即使在切斷用于激活電機(jī)控制設(shè)備I的系統(tǒng)電源之后，也可以驅(qū)動(dòng)IGBT IOOa和100b，從而可靠地使平滑電容器11放電。(第二實(shí)施方式)接下來(lái)，將描述根據(jù)第二實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備。根據(jù)第一實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備基于功率變換電源的輸出電壓使平滑電容器放電。相比之下，根據(jù)第二實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備基于功率變換電源的輸出電壓和來(lái)自控制電路的放電指令使平滑電容器放電。首先，將參照?qǐng)D2描述根據(jù)第二實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)。這里，圖2是根據(jù)第二實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的電路圖。圖2中示出的電機(jī)控制設(shè)備(功率變換器)2包括逆變器20、平滑電容器21、功率變換驅(qū)動(dòng)器220至225、功率變換電源 電路23、放電驅(qū)動(dòng)器240和241、光耦合器25、放電電源電路26、以及控制電路27。逆變器20、平滑電容器21、功率變換驅(qū)動(dòng)器220至225、功率變換電源電路23、光稱合器25、以及放電電源電路26在結(jié)構(gòu)上分別與根據(jù)第一實(shí)施方式的逆變器10、平滑電容器11、功率變換驅(qū)動(dòng)器120至125、功率變換電源電路13、光耦合器15、以及放電電源電路16基本相同，因此，省略對(duì)它們的描述。放電驅(qū)動(dòng)器240和241除了連接至相應(yīng)的IGBT 200a和200b的柵極和發(fā)射極、相應(yīng)的電源電路230和233的輸出端子、光耦合器15以及放電電源電路26之外，還連接至控制電路27。在平滑電容器21的放電期間，當(dāng)電源電路233的輸出電壓等于或小于接近OV的預(yù)設(shè)閾值且用于指示放電的放電指令從控制電路27被輸入到放電驅(qū)動(dòng)器241時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器241基于放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT (開(kāi)關(guān)元件)200b ;放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)由放電驅(qū)動(dòng)器241生成。然后，放電驅(qū)動(dòng)器241生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT 200a的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以將放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出給放電驅(qū)動(dòng)器240。在平滑電容器21的放電期間，當(dāng)電源電路233的輸出電壓等于或小于接近OV的預(yù)設(shè)閾值且用于指示放電的放電指令從控制電路27被輸入到放電驅(qū)動(dòng)器240時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器240基于通過(guò)光稱合器25從放電驅(qū)動(dòng)器241輸入的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)IGBT 200a。接下來(lái)，將描述平滑電容器的放電的操作。當(dāng)電源電路233的輸出電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝档腛V且放電指令從控制電路27被輸入到放電驅(qū)動(dòng)器241時(shí),放電驅(qū)動(dòng)器241根據(jù)本身生成的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)向IGBT 200b施加從電源電路261供給的電壓，從而首先接通IGBT 200b并將IGBT 200b保持在其接通狀態(tài)。另外，放電驅(qū)動(dòng)器241生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT 200a的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出該放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。光耦合器25在隔離放電驅(qū)動(dòng)器240的同時(shí)向放電驅(qū)動(dòng)器240傳輸從放電驅(qū)動(dòng)器241輸出的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)電源電路230的輸出電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝档腛V且放電指令從控制電路27被輸入到放電驅(qū)動(dòng)器240時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器240在IGBT 200b的接通之后根據(jù)從放電驅(qū)動(dòng)器241輸出的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)向IGBT 200a施加從電源電路260供給的電壓，從而重復(fù)地接通了IGBT 200a微小時(shí)段。就是說(shuō)，放電驅(qū)動(dòng)器240接通IGBT 200b，之后，使同時(shí)接通了 IGBT200a和200b微小時(shí)段重復(fù)進(jìn)行。這使得能夠使存儲(chǔ)在平滑電容器21中的電荷放電。接下來(lái)，將描述優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)第二實(shí)施方式，可以基于來(lái)自控制電路27的放電指令來(lái)控制平滑電容器21的放電。這使得能夠可靠地防止平滑電容器21在功率變換操作期間的放電。(第三實(shí)施方式)
接下來(lái)，將描述根據(jù)第三實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備。首先，將參照?qǐng)D3描述根據(jù)第三實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)。這里，圖3是根據(jù)第三實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的電路圖。圖3中示出的電機(jī)控制設(shè)備(功率變換器)3是這樣的設(shè)備其將從低電壓電池(DC電源)B3輸出的低電壓DC功率變換成高電壓DC功率，并將高電壓DC功率變換成三相AC功率，以將三相AC功率供應(yīng)給三相AC電機(jī)(電氣裝置)M3，從而驅(qū)動(dòng)三相AC電機(jī)M3。電機(jī)控制設(shè)備3包括變換器30、高電壓平滑電容器(平滑電容器)31、低電壓平滑電容器32、功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331、功率變換電源電路34、放電驅(qū)動(dòng)器350和351、光耦合器36、放電電源電路37、逆變器38、和控制電路39。 變換器30是將從低電壓電池B3輸出的低電壓DC功率變換成高電壓DC功率的電路。變換器30設(shè)置有開(kāi)關(guān)電路300和電抗器301。
開(kāi)關(guān)電路300包括串聯(lián)連接的兩個(gè)IGBT(多個(gè)開(kāi)關(guān)元件)300a和300b。IGBT 300a的發(fā)射極連接至IGBT 300b的集電極。IGBT 300a的集電極和IGBT 300b的發(fā)射極連接至逆變器38。IGBT 300b的發(fā)射極還連接至低電壓電池B3的負(fù)極端子。IGBT 300a和300b中的每個(gè)IGBT的柵極和發(fā)射極連接至功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331中的對(duì)應(yīng)的功率變換驅(qū)動(dòng)器，并連接至放電驅(qū)動(dòng)器350和351中的對(duì)應(yīng)的放電驅(qū)動(dòng)器。IGBT 300a和300b串聯(lián)連接所經(jīng)由的串聯(lián)連接點(diǎn)通過(guò)電抗器301和繼電器R3連接至低電壓電池B3的正極端子。高電壓平滑電容器31是用于平滑由變換器30升高的高電壓DC功率的元件。高電壓平滑電容器31的一端連接至IGBT 300a的集電極，而另一端連接至IGBT 300b的發(fā)射極。這導(dǎo)致高電壓平滑電容器31并聯(lián)連接至開(kāi)關(guān)電路300。低電壓平滑電容器32是用于平滑從低電壓電池B3輸出的DC功率的元件。低電壓平滑電容器32的一端通過(guò)繼電器R3連接至低電壓電池B3的正極端子，而另一端連接至低電壓電池B3的負(fù)極端子。低電壓平滑電容器32并聯(lián)連接至IGBT 300b。功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331被分別設(shè)置用于IGBT 300a和300b。功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331連接至控制電路39，并連接至相應(yīng)的IGBT 300a和300b的柵極和發(fā)射極。為了進(jìn)行功率變換，功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331基于從控制電路39輸出的功率變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別驅(qū)動(dòng) IGBT 300a 和 300b。功率變換電源電路34是將用于驅(qū)動(dòng)IGBT 300a和300b的電壓分別供應(yīng)給功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331的電路。電源電路34設(shè)置有電源電路340和341。電源電路340和341連接至相應(yīng)的功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331，并基于系統(tǒng)電源(未示出)的輸出電壓生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT的電壓，從而將電壓供應(yīng)給用于驅(qū)動(dòng)IGBT 300a和300b的功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331。光稱合器36是在隔離放電驅(qū)動(dòng)器350的同時(shí)向放電驅(qū)動(dòng)器350傳輸從放電驅(qū)動(dòng)器351輸出的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的兀件。光稱合器36的輸入端子連接至放電驅(qū)動(dòng)器351,且光耦合器36的輸出端子連接至放電驅(qū)動(dòng)器350。放電驅(qū)動(dòng)器350和351被分別設(shè)置用于IGBT (開(kāi)關(guān)元件)300a和300b。放電驅(qū)動(dòng)器350和351中的每個(gè)放電驅(qū)動(dòng)器連接至IGBT 300a和300b中的對(duì)應(yīng)的IGBT的柵極和發(fā)射極，并且還也連接至電源電路340和341中的對(duì)應(yīng)的電源電路的輸出端子。放電驅(qū)動(dòng)器350和351中的每個(gè)放電驅(qū)動(dòng)器還連接至光耦合器36和放電電源電路37。
放電驅(qū)動(dòng)器350和351是在高電壓平滑電容器31的放電期間基于功率變換電源電路34的輸出電壓的大小來(lái)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的IGBT 300a和300b的電路。在高電壓平滑電容器31的放電期間，當(dāng)電源電路341的輸出電壓等于或小于接近OV的預(yù)設(shè)閾值時(shí),放電驅(qū)動(dòng)器351基于放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT 300b ;放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)由放電驅(qū)動(dòng)器351生成。然后，放電驅(qū)動(dòng)器351生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT 300a的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以將該放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出給放電驅(qū)動(dòng)器350。在高電壓平滑電容器31的放電期間，當(dāng)電源電路340的輸出電壓等于或小于接近OV的預(yù)設(shè)閾值時(shí),放電驅(qū)動(dòng)器350基于通過(guò)光稱合器36從放電驅(qū)動(dòng)器351輸入的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)IGBT 300a。放電電源電路37是在高電壓平滑電容器31的放電期間向放電驅(qū)動(dòng)器350和351供應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)IGBT 300a和300b的電壓的電路。放電電源電路37包括電源電路370和371。
電源電路370和371中的每個(gè)電源電路的輸入端子連接至高電壓電容器31的相應(yīng)端子，并且電源電路370和371的輸出端子分別連接至放電驅(qū)動(dòng)器350和351。電源電路370和371中的每個(gè)電源電路是如下電路該電路在高電壓平滑電容器31的放電期間基于存儲(chǔ)在高電壓平滑電容器31中的電荷來(lái)生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT的電壓，并將該電壓供應(yīng)給用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的IGBT 300a和300b的放電驅(qū)動(dòng)器350和351中的對(duì)應(yīng)的放電驅(qū)動(dòng)器。逆變器38是將由變換器30升高的高電壓DC功率變換成三相AC功率、并將三相AC功率供應(yīng)給三相AC電機(jī)M3的裝置。逆變器38的輸入端子分別連接至IGBT 300a的集電極和IGBT 300b的發(fā)射極。逆變器38的輸出端子連接至三相AC電機(jī)M3?？刂齐娐?9配備有微型計(jì)算機(jī)。控制電路39連接至功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331、以及逆變器38?？刂齐娐?9是基于外部輸入指令和三相AC電機(jī)M3中的從三相AC電機(jī)M3輸入到三相AC電機(jī)M3的相電流等等來(lái)向功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331輸出功率變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電路?？刂齐娐?9也是用于控制逆變器38的電路。接下來(lái)，將描述功率變換操作。電源電路340和341基于系統(tǒng)電源的電壓來(lái)生成電壓，并將電壓供應(yīng)給功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331?？刂齐娐?9基于外部輸入指令和三相AC電機(jī)M3中的從三相AC電機(jī)M3輸入到三相AC電機(jī)M3的相電流等等輸出功率變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)。功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331基于從控制電路39輸出的功率變換驅(qū)動(dòng)信號(hào)將從電源電路340和341供給的電壓施加給IGBT 300a和300b，從而在預(yù)設(shè)定時(shí)接通或斷開(kāi)IGBT300a和300b。這使得從低電壓電池B3輸出的低電壓DC功率能夠被變換成高電壓DC功率，并且高電壓DC功率被供應(yīng)給逆變器38?？刂齐娐?9控制逆變器38將高電壓DC功率變換成三相AC功率并將三相AC功率供應(yīng)給三相AC電機(jī)M3。三相AC功率的供應(yīng)使三相電機(jī)M3生成驅(qū)動(dòng)功率。接下來(lái)，將描述高電壓平滑電容器的放電的操作。在高電壓平滑電容器31的放電開(kāi)始之前,例如,控制電路39的操作斷開(kāi)繼電器R3。電源電路370和371中的每個(gè)電源電路基于存儲(chǔ)在高電壓平滑電容器31中的電荷來(lái)生成電壓，并將電壓供應(yīng)給放電驅(qū)動(dòng)器350和351中的對(duì)應(yīng)的放電驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)電源電路341的輸出電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝档腛V時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器351根據(jù)本身生成的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)向IGBT 300b施加從電源電路371供給的電壓，從而首先接通IGBT 300b，之后反復(fù)地接通和斷開(kāi)IGBT300b。另外，放電驅(qū)動(dòng)器351生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT 300a的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出該放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。光稱合器36在隔離放電驅(qū)動(dòng)器350的同時(shí)向放電驅(qū)動(dòng)器350傳輸從放電驅(qū)動(dòng)器351輸出的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)電源電路340的輸出電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝档腛V時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器350根據(jù)從放電驅(qū)動(dòng)器351輸出的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)向IGBT 300a施加電源電路370的輸出電壓，從而交替地接通IGBT 300a和IGBT 300b，之后，反復(fù)地接通和斷開(kāi)IGBT 300a和IGBT 300b。就是說(shuō),接通IGBT300b，之后交替地接通IGBT 300a和IGBT 300b。就是說(shuō)，IGBT 300b的接通使存儲(chǔ)在低電壓平滑電容器32中的電荷被放電。接下來(lái)，IGBT 300a的接通使存儲(chǔ)在高電壓平滑電容器中的電荷被放電，使得電荷充給低電壓平滑電容器31。然后，IGBT 300b的接通使存儲(chǔ)在低電壓平滑電容器32中的電荷被放電。之后，重復(fù)這些操作。這導(dǎo)致存儲(chǔ)在高電壓平滑電容器31中的電荷通過(guò)低電壓平滑電容器32、被放電。接下來(lái)，將描述優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)第三實(shí)施方式，可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。(第四實(shí)施方式)接下來(lái)，將描述根據(jù)第四實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備。根據(jù)第三實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備基于功率變換電源的輸出電壓使平滑電容器放電。相比之下，根據(jù)第四實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備基于功率變換電源和來(lái)自控制電路的放電指令使平滑電容器放電。首先，將參照?qǐng)D4描述根據(jù)第四實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)。這里，圖4是根據(jù)第四實(shí)施方式的電機(jī)控制設(shè)備的電路圖。電機(jī)控制設(shè)備(功率變換器)4包括變換器40、高電壓平滑電容器(平滑電容器)41、低電壓平滑電容器42、功率變換驅(qū)動(dòng)器430和431、功率變換電源電路44、放電驅(qū)動(dòng)器450和451、光耦合器46、放電電源電路47、逆變器48、和控制電路49。變換器40、高電壓平滑電容器41、低電壓平滑電容器42、功率變換驅(qū)動(dòng)器430和431、功率變換電源電路44、光耦合器46、放電電源電路47、和逆變器48在結(jié)構(gòu)上分別與根據(jù)第三實(shí)施方式的變換器30、高電壓平滑電容器31、低電壓平滑電容器32、功率變換驅(qū)動(dòng)器330和331、功率變換電源電路34、光耦合器36、放電電源電路37、和逆變器38基本上相同，因此，省略對(duì)它們的描述。放電驅(qū)動(dòng)器450和451除了連接至相應(yīng)的IGBT 400a和400b的柵極和發(fā)射極、相應(yīng)的電源電路440和441的輸出端子、光耦合器46以及放電電源電路47之外，還連接至控制電路49。在高電壓平滑電容器41的放電期間，當(dāng)電源電路441的輸出電壓等于或小于接近OV的預(yù)設(shè)閾值且用于指示放電的放電指令從控制電路49被輸入到放電驅(qū)動(dòng)器451時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器451基于放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT (開(kāi)關(guān)元件)400b ;放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)由放電驅(qū)動(dòng)器451生成。然后，放電驅(qū)動(dòng)器451生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT (開(kāi)關(guān)元件)400a的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以將放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出給放電驅(qū)動(dòng)器450。在高電壓平滑電容器41的放電期間，當(dāng)電源電路440的輸出電壓等于或小于接近OV的預(yù)設(shè)閾值且用于指示放電的放電指令從控制電路49被輸入到放電驅(qū)動(dòng)器450時(shí),放電驅(qū)動(dòng)器450基于通過(guò)光稱合器46從放電驅(qū)動(dòng)器451輸入的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)IGBT400a。
接下來(lái)，將描述高電壓平滑電容器的放電的操作。當(dāng)電源電路441的輸出電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝档腛V且放電指令從控制電路49被輸入到放電驅(qū)動(dòng)器451時(shí),放電驅(qū)動(dòng)器451根據(jù)本身生成的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)向IGBT 400b施加從電源電路471供給的電壓，從而首先接通IGBT 400b，之后，反復(fù)地接通和斷開(kāi)IGBT400b。另外，放電驅(qū)動(dòng)器451生成用于驅(qū)動(dòng)IGBT 400a的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出該放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。光稱合器46在隔離放電驅(qū)動(dòng)器450的同時(shí)向放電驅(qū)動(dòng)器450傳輸從放電驅(qū)動(dòng)器451輸出的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)電源電路440的輸出電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝档腛V且放電指令從控制電路49被輸入到放電驅(qū)動(dòng)器450時(shí),放電驅(qū)動(dòng)器450根據(jù)從放電驅(qū)動(dòng)器451輸出的放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)向IGBT 400a施加電源電路470的輸出電壓，從而交替地接通IGBT 400a和IGBT 400b，之后，反復(fù)地接通和斷開(kāi)IGBT 400a和IGBT 400b。這導(dǎo)致存儲(chǔ)在高電壓平滑電容器41中的 電荷通過(guò)低電壓平滑電容器42被放電。接下來(lái)，將描述優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)第四實(shí)施方式，除了第三實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)之外還可以實(shí)現(xiàn)與第二實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。注意，第一至第四實(shí)施方式給出了開(kāi)關(guān)電路包括串聯(lián)連接的兩個(gè)IGBT的示例，但是第一至第四實(shí)施方式不限于此。開(kāi)關(guān)電路可以包括串聯(lián)連接的三個(gè)或更多個(gè)開(kāi)關(guān)元件。另外，第一至第四實(shí)施方式給出了用于驅(qū)動(dòng)低壓側(cè)IGBT的放電驅(qū)動(dòng)器生成放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的示例，但是第一至第四實(shí)施方式不限于此?？梢砸猿烹婒?qū)動(dòng)器以外的方式來(lái)生成放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且可以將放電驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到用于驅(qū)動(dòng)高壓側(cè)IGBT的放電驅(qū)動(dòng)器和用于驅(qū)動(dòng)低壓側(cè)IGBT的放電驅(qū)動(dòng)器。附圖標(biāo)記的說(shuō)明I至4電機(jī)控制設(shè)備10,20 逆變器100 至 102、200 至 202、300、400 開(kāi)關(guān)電路100a、100b、200a、200b、300a、300b、400a、400b IGBT (開(kāi)關(guān)元件)101a、101b、102a、102b、201a、201b、202a、202b IGBT11,21平滑電容器120 至 125、220 至 225、330、331、430、431 功率變換電源電路130 至 133、230 至 233、340、341、440、441 電源電路140、141、240、241、350、351、450、451 放電驅(qū)動(dòng)器15、36光稱合器16、26、37、47放電電源電路160、161、260、261、370、371、470、471 電源電路17、27、39、49 控制電路30、40 變換器301、401 電抗器31,41高電壓平滑電容器(平滑電容器)32、42低電壓平滑電容器
38、48 逆變器B1、B2高電壓電池(DC電源)B3、B4低電壓電池(DC電源) Ml至M4三相AC電機(jī)Rl至R4繼電器
權(quán)利要求
1.一種功率變換器，包括 開(kāi)關(guān)電路，所述開(kāi)關(guān)電路包括串聯(lián)連接的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件； 平滑電容器，所述平滑電容器并聯(lián)連接至所述開(kāi)關(guān)電路； 功率變換驅(qū)動(dòng)器，所述功率變換驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件用于功率變換； 功率變換電源電路，所述功率變換電源電路向所述功率變換驅(qū)動(dòng)器輸出用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的電壓； 放電驅(qū)動(dòng)器，所述放電驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件用于使存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷放電；以及 放電電源電路，所述放電電源電路向所述放電驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的電壓， 其中，所述放電驅(qū)動(dòng)器基于從所述功率變換電源電路輸出的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，以使存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷放電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率變換器，其中，當(dāng)從所述功率變換電源電路輸出的電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝禃r(shí)，所述放電驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件以使存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率變換器，還包括控制電路，所述控制電路控制所述功率變換電源電路和所述放電驅(qū)動(dòng)器， 其中，所述放電驅(qū)動(dòng)器基于從所述功率變換電源電路輸出的電壓和從所述控制電路輸入至所述放電驅(qū)動(dòng)器的放電指令來(lái)驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，以使存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷放電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率變換器，其中，當(dāng)從所述功率變換電源電路輸出的電壓變?yōu)榈扔诨蛐∮陂撝登宜龇烹娭噶顝乃隹刂齐娐份斎胫了龇烹婒?qū)動(dòng)器時(shí)，所述放電驅(qū)動(dòng)器基于從所述功率變換電源電路輸出的電壓和從所述控制電路輸入至所述放電驅(qū)動(dòng)器的指令來(lái)驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，以使存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷放電。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的功率變換器，其中，所述放電電源電路基于存儲(chǔ)在所述平滑電容器中的電荷來(lái)生成用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的功率變換器，其中，所述功率變換器安裝在交通工具中，并且所述功率變換器變換直流電源的功率并將變換的功率供應(yīng)給電氣裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率變換器，其中，所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件是第一開(kāi)關(guān)元件和第二開(kāi)關(guān)元件，并且所述放電驅(qū)動(dòng)器在將所述第一開(kāi)關(guān)元件保持在接通狀態(tài)的同時(shí)反復(fù)地接通和斷開(kāi)所述第二開(kāi)關(guān)元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的功率變換器，其中，所述平滑電容器包括第一平滑電容器和第二平滑電容器，所述放電驅(qū)動(dòng)器包括第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器，所述第一驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的第一開(kāi)關(guān)元件用于使存儲(chǔ)在所述第一平滑電容器中的電荷放電，所述第二驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中的第二開(kāi)關(guān)元件用于使存儲(chǔ)在所述第二平滑電容器中的電荷放電，所述第一平滑電路被配置成使得在所述第一驅(qū)動(dòng)器處于接通狀態(tài)的情況下使存儲(chǔ)在所述第一平滑電路中的電荷被存儲(chǔ)在所述第二平滑電路中，并且所述第一驅(qū)動(dòng)器和所述第二驅(qū)動(dòng)器交替地接通和斷開(kāi)所述第一開(kāi)關(guān)元件和所述第二開(kāi)關(guān)元件。
全文摘要
一種電機(jī)控制設(shè)備(1)包括逆變器(10)、平滑電容器(11)、功率變換驅(qū)動(dòng)器(120至125)、功率變換電源電路(13)、以及放電驅(qū)動(dòng)器(140和141)。逆變器(10)包括由串聯(lián)連接的兩個(gè)IGBT組成的開(kāi)關(guān)電路(100至102)。功率變換驅(qū)動(dòng)器(120至125)向開(kāi)關(guān)電路(100至102)施加功率變換電源電路(13)的輸出電壓以驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電路(100至102)，從而進(jìn)行功率變換。當(dāng)功率變換電源電路(13)的輸出電壓等于或小于閾值時(shí)，放電驅(qū)動(dòng)器(140和141)同時(shí)接通開(kāi)關(guān)電路(100)的IGBT(100a和100b)以使平滑電容器(11)放電。這防止了平滑電容器在功率變換操作期間的放電。
文檔編號(hào)H02M3/20GK102742152SQ201180007892
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者坂田浩一, 濱中義行 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社, 株式會(huì)社電裝