CN105052027A - 电力变换装置以及制冷空气调节装置 - Google Patents

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CN105052027A CN201380075088.7A CN201380075088A CN105052027A CN 105052027 A CN105052027 A CN 105052027A CN 201380075088 A CN201380075088 A CN 201380075088A CN 105052027 A CN105052027 A CN 105052027A
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山川崇
植村启介
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汤浅健太
津村晃弘
松原则幸
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Abstract

一种电力变换装置，在电源(1)与负载(9)之间进行电力变换，具备：升压装置(2)，具有防止从负载(9)侧向电源(1)侧的电流逆流的升压用整流部(23)，使来自电源(1)的电力的电压变化为规定的电压；和换流装置(4)，具有进行使在升压装置(2)中流过的电流流到其它路径的换流动作的换流动作装置，以及将多个整流器(42a)以及(42b)在其它路径上串联地连接而构成并对与换流有关的电流进行整流的换流用整流部(42)，减小电容分量。

Description

电力变换装置以及制冷空气调节装置
技术领域
本发明涉及电力变换装置以及制冷空气调节装置。
背景技术
随着可变电压/可变频率的逆变器装置等被实用化，开拓了各种电力变换装置的应用领域。
例如，关于电力变换装置，近年来，升降压转换器的应用技术开发在兴起。另一方面，以碳化硅等为材料的宽能带隙半导体元件等的开发也正在兴起。关于这样的新的元件，关于即便是高耐压但电流容量(电流有效值的容许值)也小的元件，以整流器为中心而被实用化(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2005-160284号公报(图1)
发明内容
另一方面，认为在使高效的新的元件实用化时，例如关于电流容量大的元件，由于高成本、晶体缺陷等，面向实用化存在大量的课题，为了普及尚需时间。因此，例如，在针对对空气调节装置的压缩机的马达等供给那样的电力以上的电力进行变换的电力变换装置中，想要使用新的元件来实现高效化在现状下比较困难。
本发明考虑上述课题，提供一种能够确保高效、高可靠性等的电力变换装置等。另外，进一步降低与电力变换有关的损失。
本发明的电力变换装置在电源与负载之间进行电力变换，具备：电压可变装置，具有防止从负载侧向电源侧的电流逆流的整流部，使来自该电源的电力的电压变化为规定的电压；以及换流装置，具有进行使在电压可变装置中流过的电流流到其它路径的换流动作的换流动作装置，和将多个整流器在该其它路径上串联地连接而构成并对与换流有关的电流进行整流的换流用整流部。
根据本发明的电力变换装置，通过设置能够进行换流动作的换流装置，能够使在电压可变装置中流过的电流换流到其它路径。因此，在例如电压可变装置的动作中，能够降低从负载侧(平滑装置侧)流到电压可变装置侧(电源侧)的复原(recovery)电流。此时，将多个整流器串联连接而构成换流用整流部，所以能够减小换流用整流部中的合成电容分量。因此，即使使用廉价的整流器来构成换流用整流部，也能够减小电容分量，能够低成本地实现逆恢复时间降低、复原电流抑制。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的以电力变换装置为中心的系统结构的图。
图2是示出本发明的实施方式1的系统的动作模式的例子(其1)的图。
图3是示出本发明的实施方式1的系统的动作模式的例子(其2)的图。
图4是示出本发明的实施方式1的系统的动作模式的例子(其3)的图。
图5是示出本发明的实施方式1的系统的动作模式的例子(其4)的图。
图6是用于说明复原电流的流动的图。
图7是示出在本发明的实施方式1的系统中进行换流控制时的信号等的波形的图。
图8是示出本发明的实施方式1的升压用整流部23的逆恢复时的复原电流的路径的图。
图9是示出本发明的实施方式1的换流用整流部42的逆恢复时的复原电流的路径的图。
图10是表示本发明的实施方式2的以电力变换装置为中心的系统结构的图。
图11是表示本发明的实施方式3的电力变换装置中的换流装置的结构的图。
图12是表示本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统结构的图。
图13是表示本发明的实施方式5的以电力变换装置为中心的系统结构的图。
图14是表示本发明的实施方式6的以电力变换装置为中心的系统结构的图。
图15是表示本发明的实施方式7的以电力变换装置为中心的系统结构的图。
图16是表示本发明的实施方式8的以电力变换装置为中心的系统结构的图。
图17是表示本发明的实施方式9的以电力变换装置为中心的系统结构的图。
图18是表示本发明的实施方式10的以电力变换装置为中心的系统结构的图。
图19是表示本发明的实施方式11的以电力变换装置为中心的系统结构的图。
图20是本发明的实施方式13的制冷空气调节装置的结构图。
(符号说明)
1：电源；1a：单相交流电源；1b：整流装置；1c：三相交流电源；2：升压装置；3：平滑装置；4：换流装置；5：电压检测装置；6：电源生成装置；7：驱动信号传送装置；8：换流信号传送装置；9：负载；10：电流检测元件；11：电流检测装置；21：磁能积蓄部；22：升压用开闭开关部；22：电力可变用开闭开关；23：电力可变用整流器部；23：升压用整流部；25：变压部；27：电流切断部；41：变压器；42：换流用整流部；42a、42b：整流器；43：变压器驱动电路；44、44a、44b：换流用开闭器；45：变压器用电源部；46：变压器驱动用整流部；47：变压器用平滑部；48：电流限制部；61：电源生成用整流部；62：电源生成用平滑部；63：开关电源部；100：控制装置；110：阻抗检测部；200：电流检测部；300：热源侧部件；301：压缩机；302：油分离器；303：四通阀；304：热源侧热交换器；305：热源侧风扇；306：储料器；307：热源侧调节装置；308：制冷剂间热交换器；309：旁通调节装置；310：热源侧控制装置；400：负载侧部件；401：负载侧热交换器；402：负载侧调节装置；403：负载侧风扇；404：负载侧控制装置；500：气体配管；600：液配管。
具体实施方式
以下，参照附图等，说明发明的实施方式的电力变换装置等。此处，包括图1，在以下的附图中，附加了相同符号的部分为相同或者与其相当的部分，在以下记载的实施方式的全文中是共用的。另外，在说明书全文中表示的构成要素的方式仅为例示，不限于说明书记载的方式。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1的以电力变换装置为中心的系统结构的图。首先，对具有图1中的能够高效地进行电力变换的电力变换装置的系统结构进行说明。
在图1所示的系统中，在电源1与负载9之间连接了电力变换装置。电源1能够使用例如直流电源、单相电源、三相电源等各种电源。此处，设为电源1是直流电源而进行说明。另外，负载9是马达等、与该马达等连接的逆变器装置等。
电力变换装置具有：成为电压可变装置的升压装置(升压电路)2，使与来自电源1的电力供给有关的施加电压升压为规定电压；换流装置(换流电路)4，在必要的定时使在升压装置2中流过的电流换流到不同的路径(其它路径)；以及平滑装置(平滑电路)3，使与升压装置2及换流装置4的动作有关的电压(输出电压)平滑。另外，具有：电压检测装置5，检测通过平滑装置3得到的电压；以及控制装置100，用于根据与电压检测装置5的检测有关的电压，控制升压装置2及换流装置4。此外，具有：驱动信号传送装置7，使来自控制装置100的驱动信号sa成为与升压装置2匹配的驱动信号SA而传送给升压装置2；以及换流信号传送装置8，使来自控制装置100的驱动信号(换流信号)sb成为与换流装置4匹配的换流信号SB而传送到换流装置4。
本实施方式中的升压装置2具有在例如电源1的正侧或者负侧连接的由电抗器等构成的磁能积蓄部21、在其后级连接的升压用开闭开关部22(电力可变用开闭开关22)以及由整流器等构成的升压用整流部23(电力可变用整流器部23)。此处，如图1所示，关于构成升压用整流部23的整流器，将B点侧设为阳极侧，将C点侧设为阴极侧。具有例如开关元件的升压用开闭开关部22根据来自驱动信号传送装置7的驱动信号SA进行开闭，控制经由升压用开闭开关部22的电源1的正侧与负侧之间的导通、非导通。关于用作开关元件的半导体元件的种类，没有特别限定，而使用能够经受来自电源1的电力供给的高耐压的元件等(例如，IGBT(绝缘栅型双极晶体管)、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)等)。此处，虽然在图1中未示出，但升压用开闭开关部22从开关动作用的电源接受用于进行开闭动作的电力供给。另外，由例如pn结二极管等整流器构成的升压用整流部23是从电源1侧向负载9侧对电流(电力)进行整流，防止从负载9侧向电源1侧的逆流的逆流防止元件。在本实施方式中，设为与从电源1对负载9供给的电力的大小匹配地，使用电流容量大的整流器。另外，为了抑制升压用整流部23中的电力(能量)损失，使用正向电压低(Vf特性良好)的元件来进行整流。成为通过作为逆流防止元件的升压用整流部23和换流装置4来防止从负载9侧向电源1侧的电流逆流的逆流防止装置。此处，将升压装置2的升压用整流部23作为逆流防止元件，但也能够将其它元件作为逆流防止元件来构成逆流防止装置。
另外，本实施方式的换流装置4具有变压器41、换流用整流部42、以及构成用于驱动变压器41的变压器驱动电路43的元件等。在图1中，设为变压器41的初级侧、次级侧绕组的极性相同。另外，变压器41的次级侧绕组和换流用整流部42被串联连接。此外，换流用整流部42与升压装置2的升压用整流部23并联连接。
具有脉冲变压器等的变压器41和变压器驱动电路43构成换流动作装置。通过对初级侧绕组施加电压来流过励磁电流，从而在次级侧绕组中感应电压而流过电流，使在升压装置2中流过的电流换流。此处，在本实施方式的变压器41中，调整了初级侧绕组和次级侧绕组的匝数比等。例如，在调整匝数比的情况下，使变压器41的初级侧绕组和次级侧绕组中的匝数比成为A：B(A≥B、B＝1以上)。另外，使初级侧绕组和次级侧绕组中的电感比成为大致A2：B2(A2≥B2、B＝1以上)。通过进行匝数比的调整等，能够产生升压用整流部23(整流器)的逆恢复所需的电压以上的电压(约几V)，同时能够调整为抑制多余的电压，从而不会向换流装置4侧流过过大的电流等而能够进行逆恢复，能够实现节能。另外，能够通过利用匝数比的调整等的比较简易的方法来实现以上方案。
另外，在本实施方式的变压器41中，在初级侧绕组中设置有复位绕组。通过设置复位绕组，能够在复位时在变压器用电源部45侧再生励磁能量来进行电力回收，能够进一步实现高效化。关于变压器41，在后面进一步进行说明。
换流用整流部42对与换流有关的电流(流过其它路径的电流)进行整流。此处，换流用整流部42是将包括例如电特性(特别是复原特性)优良、电流容量小且逆恢复的时间快的半导体元件的多个整流器串联连接而构成的。在本实施方式中，设为将两个整流器42a以及42b串联连接。关于整流器42a以及42b，处于从电源1对负载9供给的电力的路径上，所以需要设为高耐压的元件。因此，此处，对换流用整流部42的整流器42a以及42b，使用由尤其是复原特性优良的硅制肖特基势垒二极管、或者以SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)、金刚石等为材料的宽能带隙半导体构成的元件。关于换流用整流部42将在后述。
另外，在本实施方式中，由换流用开闭器44、变压器用电源部45、变压器驱动用整流部46以及变压器用平滑部47构成了变压器驱动电路43。例如，具有晶体管等开关元件的换流用开闭器44根据来自换流信号传送装置8的换流信号SB进行开闭，控制从变压器用电源部45向变压器41(初级绕组侧)的电力供给、供给停止。此处，关于开关元件，也可以具有对栅极侧、和漏极(集电极)-源极(发射极)侧进行绝缘的绝缘部。此时，作为绝缘部由光耦合器、脉冲变压器等构成即可。通过设置绝缘部，能够将换流装置和控制装置100等控制侧电气地切离，而防止过大的电流等流入到控制侧。变压器用电源部45成为用于对例如变压器41供给电力而使换流装置4进行换流动作的电源。另外，关于变压器用电源部45对变压器41施加的电压，设为比通过升压装置2、换流装置4对平滑装置3施加的电压(输出电压)更低。此处，虽然在图1中未特别示出，但考虑应对噪声、故障时的电路保护等，也可以设为在连接了变压器用电源部45、换流用开闭器44以及变压器41的初级侧绕组的布线路径中，根据需要插入限制电阻、高频电容器、缓冲电路、保护电路等。另外，关于变压器用电源部45，也可以设为与用于进行升压用开闭开关部22的开闭动作的电源共用。变压器驱动用整流部46对在变压器驱动电路43中流过的电流进行整流而对变压器41的初级侧绕组进行电力供给。另外，具有电容器等的变压器用平滑部47使来自变压器用电源部45的电力平滑而供给到初级侧绕组。通过设置变压器用平滑部47来进行平滑，能够抑制例如变压器用电源部45的急剧的变动、电流的剧烈的暴涨等。
平滑装置3由例如平滑用的电容器构成，使与升压装置2等的动作有关的电压平滑而施加到负载9。另外，电压检测装置5检测通过平滑装置3平滑了的电压(输出电压Vdc)。电压检测装置5由利用分压电阻的电平位移电路等构成。此处，关于电压检测装置5，也可以根据需要，设为附加模拟/数字变换器等的结构，使得能够设为控制装置100进行运算处理等的信号(数据)。
另外，在本实施方式的系统中，具有电流检测元件10以及电流检测装置11。电流检测元件10检测电源1和升压用开闭开关部22的负侧的连接点处的电流，使用例如变流器、分流电阻等。电流检测装置11在将与电流检测元件10的检测有关的电流作为信号发送时，变换为控制装置100可处理的恰当值(Idc)的信号，输入到控制装置100。因此，由放大电路、电平位移电路、滤波器电路等构成。此处，在控制装置100能够替代地处理电流检测装置11进行的功能的情况下，也可以酌情省略电路等。
根据与电压检测装置5的检测有关的电压和/或与电流检测元件10以及电流检测装置11的检测有关的电流，控制装置100进行驱动信号的生成、发送处理。在图1的电力变换装置中，具有电压检测装置5、电流检测元件10以及电流检测装置11这两方，但也可以设置某一方，仅根据电流、或仅根据电压，控制装置100进行驱动信号生成等处理。
控制装置100由微型计算机、数字信号处理器等运算装置、在内部具有与运算装置同样的功能的装置等构成。在本实施方式中，例如，根据与电压检测装置5、电流检测元件10以及电流检测装置11的检测有关的电压、电流，生成用于使升压用开闭开关部22、换流用开闭器44动作的指示的信号，控制升压装置2、换流装置4。此处，虽然在图1中未示出，但控制装置100从控制装置动作用的电源接受用于进行处理动作的电力供给。关于该电源，也可以与变压器用电源部45共用。另外，在本实施方式中，设为控制装置100控制升压装置2以及换流装置4的动作而进行说明，但不限于此。例如，也可以设为两个控制装置分别控制升压装置2、换流装置4。
驱动信号传送装置7由例如缓冲部、逻辑IC、电平位移电路等构成，将驱动信号sa变换为驱动信号SA而传送到升压装置2。但是，例如，在控制装置100内内置该功能的情况等下，能够酌情省略。在该情况下，将控制装置100发送的驱动信号sa作为驱动信号SA，直接进行升压用开闭开关部22的开闭操作即可。另外，换流信号传送装置8也与驱动信号传送装置7同样地，通常由缓冲部、逻辑IC、电平位移电路等构成，将换流信号sb变换为换流信号SB而传送到换流装置4。但是，在控制装置100内内置该功能的情况等下，能够酌情省略。在该情况下，将控制装置100发送的换流信号sb作为换流信号SB，直接进行换流用开闭器44的开闭操作即可。以后，设为驱动信号SA与来自控制装置100的驱动信号sa相同，换流信号SB与换流信号sb相同而进行说明(因此，以后，设为驱动信号sa、换流信号sb)。
图2～图5是示出本发明的实施方式1的系统的动作模式的例子的图。接下来，说明与图1等的系统有关的动作。本系统中的电力变换装置的电力变换动作(在本实施方式中为升压动作)成为对升压斩波器加上了换流装置4中的换流动作的例子。因此，根据升压用开闭开关部22以及换流用开闭器44的开闭状态的组合，存在合计4个模式的动作模式。
首先，考虑升压用开闭开关部22是ON(闭合)、并且换流用开闭器44是OFF(断开)的状态的情况。通常，在升压用整流部23中，使用相比于复原特性良好的换流用整流部42，正向电压更低的元件。另外，由于变压器41的绕组是电感器分量，所以在不流过励磁电流的情况下不流过电流。因此，关于换流用开闭器44是OFF的本情形，在设置了换流装置4的路径(其它路径)中不流过电流。另外，由于升压用开闭开关部22是ON，所以在图2的路径中电源1的正侧和负侧导通而流过电流(因此，在经由升压用整流部23的路径中不流过电流)。由此，能够在磁能积蓄部21中积蓄能量。
接下来，考虑升压用开闭开关部22是OFF、并且换流用开闭器44是OFF的情况。在该情况下，由于换流用开闭器44也是OFF，所以在设置了换流装置4的路径中不流过电流。另外，由于升压用开闭开关部22是OFF，所以能够通过图3的路径(经由升压用整流部23的路径)，将磁能积蓄部21的能量经由平滑装置3供给到负载9侧。
进而，考虑升压用开闭开关部22是ON、并且换流用开闭器44是ON的情况。在该情况下，由于换流用开闭器44是ON，但升压用开闭开关部22也同时是ON状态，电源1侧的阻抗低，所以在设置了换流装置4的路径中几乎不流过电流。因此，在图4的路径中流过电流，能够在磁能积蓄部21中积蓄能量。本动作模式是不作为控制进行的动作模式。由于换流信号sb的传送延迟等，有时会瞬间地成为本动作模式，但在使用上不会特别成为问题。
另外，考虑升压用开闭开关部22是OFF、并且换流用开闭器44是ON的情况。在该情况下，由于升压用开闭开关部22是OFF，所以电流经由升压用整流部23流入到负载9侧(电流路径1)。另外，由于换流用开闭器44成为ON，所以变压器41被励磁，如图5所示，在设置了换流装置4的路径中也流过电流(电流路径2)。另外，如果该状态经过了一定时间，则完全换流，仅在设置了换流装置4的路径中流过电流。但是，在根据系统条件、负载条件等，换流规定比例的电流就足够了的情况下，也可以在换流完全完成之前，结束换流动作。即使在这样的情况下，也能够得到相当的复原电流降低效果。
根据以上的各动作模式，在升压用开闭开关部22成为OFF、并且换流用开闭器44成为ON时，产生换流动作，但利用升压用开闭开关部22的开闭而向磁能积蓄部21的能量积蓄动作沿用了升压斩波器。因此，如果升压用开闭开关部22按ON时间Ton、OFF时间Toff反复进行开关(开闭)，则在C点，施加成为EC＝(Ton+Toff)·E1/Toff的平均电压EC，进行升压。此处，为了简化，将电源1的电压设为E1。
图6是用于说明复原电流的流动的图。在作为升压用整流部23，使用了例如pn结二极管等的情况下，在直至升压用整流部23逆恢复(阻止逆向的电流)的期间，在图6所示那样的路径中流过短路电流(以后，将该短路电流称为复原电流)。另外，由于从负载9(平滑装置3)侧试图流向电源1侧的复原电流，电路损失增大。另外，本电流成为使共模电流变位的主要原因，噪音端子电压/放射噪音等的水平上升。因此，应对噪声花费费用。另外，噪声滤波器(未图示)变得大型，设置空间的自由度被限制。
另外，通常，在整流器等中，存在伴随电流容量增加而积蓄载流子量增加的倾向。因此，如果电流容量增加，则由于逆恢复的延迟等，复原电流也增加。另外，由于所施加的逆偏置电压变大，复原电流也增加。
因此，在本实施方式中，针对电流容量大的升压用整流部23，并非施加高的逆偏置电压来进行逆恢复，而是设置换流用的其它路径，并进行控制(以下称为换流控制)，以使得在使升压用开闭开关部22刚要成为ON(闭合)之前的定时，经由换流装置4的变压器41以及换流用整流部42将低的逆偏置电压施加到升压用整流部23而逆恢复之后，使升压用开闭开关部22成为ON。
另外，控制装置100在使驱动信号sa刚要成为ON之前，使换流装置4的换流信号sb成为ON，生成经由变压器41使在升压用整流部23中流过的电流换流到换流用整流部42的信号。
图7是示出在本发明的实施方式1的系统中进行换流控制时的信号等的波形的图。在图7中，示出使换流装置4动作(发送换流信号sb)的情况下的驱动信号sa、换流信号sb、与变压器41的初级侧绕组有关的电压V1以及与次级侧绕组有关的电压V2以及电流I1～I5的波形。
驱动信号sa是如上所述控制装置100为了使升压装置2的升压用开闭开关部22动作而发送的驱动信号。另外，换流信号sb是控制装置100为了使换流装置4的换流用开闭器44动作而发送的驱动信号。此处，驱动信号sa是PWM信号，将HI侧设为激活方向(ON方向)。如果驱动信号sa成为ON，则升压用开闭开关部22成为ON(闭合)，如果成为OFF，则升压用开闭开关部22成为OFF(断开)。另外，换流信号sb也是PWM信号，将HI侧设为激活方向(ON方向)。另外，关于各电流波形，示出了以在接通了电源1之后，使输出电压Vdc、针对负载9的输出成为恒定的方式，控制驱动信号sa的ON时间/OFF时间，并经过了充分时间之后的例子。另外，驱动信号sa的占空比(ON时间和OFF时间的比例)呈现大致恒定值。
电压V1表示变压器41的初级侧绕组之间的电压的大致波形。另外，电压V2表示变压器41的次级侧绕组之间的电压的大致波形。
电流I1表示在电源1与升压装置2之间(磁能积蓄部21)流过的电流波形。电流I2表示在升压装置2的升压用开闭开关部22中流过的电流波形。电流I3表示在图1中的A点与B点之间流过的电流波形。此处，电流I1分支为电流I2和电流I3(I1＝I2+I3)。
另外，电流I4表示在升压用整流部23中流过的电流波形。电流I5A表示在变压器41的初级绕组中流过的电流波形。电流I5B表示在变压器41的次级绕组中流过的电流波形。此处，电流I3分支为电流I4和电流I5B(I3＝I4+I5B)。
在本实施方式的电力变换装置中，调整了变压器41的初级侧绕组和次级侧绕组的匝数比，所以能够如图7所示，使电压V1和电压V2的大小任意地不同。另外，电流I5A和电流I5B的大小也不同。通过调整电压V2，能够抑制与换流有关的电力，能够实现节能。
接下来，参照图1以及图7，说明驱动信号sa、换流信号sb与所流过的电流的关系。当在使驱动信号sa刚要成为ON(使升压用开闭开关部22刚要成为ON)之前换流信号sb成为ON时，通过励磁电流，在变压器41的次级侧绕组中开始流过电流。因此，电流分流到升压用整流部23侧和换流用整流部42侧(其它路径)而开始流过。之后，如果维持换流信号sb的ON状态，则电流不流入到升压用整流部23侧，电流全部流入到换流用整流部42侧(换流完成)。
此时，通过预先以使与变压器用电源部45有关的施加电压成为比升压装置2的输出电压(C点-D点之间电位等)充分低的电压的方式进行设定，即使在低的逆偏置电压下，也能够使升压用整流部23成为OFF(逆恢复)。
于是，在该状态下，使驱动信号sa成为ON。此时，在换流用整流部42中进行逆恢复动作。即使在该情况下，也产生复原电流。但是，换流用整流部42的逆恢复中的流通时间相比于升压用整流部23是极其短的时间，所以换流用整流部42中需要的有效电流的值小也可。因此，能够使用积蓄载流子量少的、小电流容量的元件，能够比升压用整流部23降低复原电流(其中，考虑峰值电流来选定元件)。
图8是示出本发明的实施方式1的升压用整流部23的逆恢复时的复原电流的路径的图。如果换流信号sb从OFF成为ON，则升压用整流部23的逆恢复时的复原电流按变压器41的次级侧绕组(与换流用整流部42的连接侧)→换流用整流部42→升压用整流部23→变压器41的次级侧绕组(图3的B点侧)的路径流过。
此处，为了使与升压用整流部23的逆恢复有关的电流流入到换流装置4而所需的电压依赖于换流装置4的变压器用电源部45的电压电平。例如，在能够使外部电源等变压器用电源部45与系统独立地进行电力供给那样的情况下，对变压器用电源部45实施调整即可。另一方面，由于系统制约，有希望在系统内利用制作必要的电力的电源这样的情况。在这样的情况下，使用以得到例如系统内的控制装置用电源等目的设置的开关电源等的任意的一个输出。
换流装置4进行换流动作是为了抑制在升压用整流部23中产生复原电流。因此，只要能够得到升压用整流部23的逆恢复所需的电压，流过对应的电流，则与不对电力变换直接作出贡献的换流动作有关的电力少时，更高效且能够实现节能。但是，还有该电源在换流装置4的动作中未必能够施加适当的电压的情况。如果施加相比于升压用整流部23的逆恢复所需的电压过大的高电压，而流过与该电压对应的电流，则复原损耗变大用该电压与复原电流之积表示的电力量。另外，如果为了施加适当的电压而设置例如新的输出等想要通过开关电源的多输出化等来对应，则导致系统成本提高。
因此，只要根据变压器用电源部45的电压电平，设定变压器41的绕组比等，就能够在升压用整流部23的逆恢复中，向换流装置4侧无浪费地施加适当的电压并流过电流。
在变压器41的初级侧绕组和次级侧绕组中的匝数比是A：B的情况下，如果使换流用开闭器44成为ON而在初级侧绕组中感应了电压V1，则次级侧绕组的电压V2成为V2＝(B/A)·V1。在电感比A2：B2的情况下，成为V2＝(B2/A2)·V1。由于是A≥B，所以通过调整变压器41的绕组，能够使电压V2成为电压V1以下。这样，通过绕组比、电感比，与次级侧绕组有关的电压和与初级侧绕组有关的电压唯一地确定。
以能够对升压用整流部23的两端施加升压装置2的升压用整流部23的逆恢复所需的适当的电压的方式，考虑电路图案的阻抗、开闭器的ON电压等，来设定换流装置4的变压器41的绕组。通过能够对换流装置4侧施加适当的电压，无需通过必要以上高的电压来进行升压用整流部23的逆恢复，能够减少损耗。
另外，如图7所示，如果在换流完成了时，在初级绕组中流过电流I5A的电流、在2侧绕组中流过电流I5B的电流，则通过安培匝数定律，A·I5A＝B·I5B成立。因此，在变压器41的初级侧绕组中流过的电流I5A成为在次级侧绕组中流过的电流I5B的B/A倍，能够将初级绕组侧的返回电流抑制为小于在次级绕组侧中流过的电流。因此，即便在与初级绕组连接的各元件的电流容量中不具有过度的规格，也能够施加必要的电压。因此，通过设定变压器41的匝数，无需过度提高成本而能够降低复原损失。此处，在本实施方式的系统中，基本上，初级绕组和次级绕组中的绕组比、电感比由于调整而成为不同的值，但并不妨碍通过进行调整而使绕组比、电感比成为1：1。
图9是示出本发明的实施方式1的换流用整流部42的逆恢复时的复原电流的路径的图。如果换流信号sb从ON成为OFF，则在平滑装置3(正侧)→换流用整流部42→升压用开闭开关部22→平滑装置3(负侧)的路径中流过复原电流。
在换流用整流部42中，如上所述，优选使用宽能带隙半导体等特性良好的元件。然而，有时有希望极力抑制成本等根据所使用的系统的情况等。
此处，当着眼于整流器时，能够将换流用整流部42的逆恢复时的路径中的整流器42a、42b主要视为电容分量。将整流器42a中的逆恢复时的电容分量设为C42a(t)。另外，将整流器42b中的逆恢复时的容量设为C42b(t)。此时，能够用下式(1)大致表示换流用整流部42中的合成电容分量C(t)。
[式1]
C(t)＝C42a(t)·C42b(t)/{C42a(t)+C42b(t)}…(1)
根据式(1)，合成电容分量C(t)的值通常成为比C42a(t)或者C42b(t)的值更小的值。因此，通过在换流用整流部42中将多个整流器42a以及42b串联连接地构成，能够等价地降低对逆恢复时间造成影响的整流器的电容分量，结果能够抑制复原电流。
根据以上，相比于使用逆恢复特性良好且昂贵的一个整流器元件来构成换流用整流部42，即便逆恢复特性不如昂贵的整流器那样良好，在将廉价的多个整流器串联连接而构成换流用整流部42时，也能够在维持相同的程度的特性的同时抑制成本。
另外，只要将多个整流器串联连接，则即使在一个整流器发生了短路故障的情况等下，也能够通过其它整流器进行整流，所以能够高可靠性地进行系统保护。另外，在换流用整流部42的逆恢复时的路径中流过电流的情况下，在换流用整流部42中，需要平滑装置3的两端的电压以上的耐压特性，但通过使用例如多个整流器42a以及42b来构成换流用整流部42，从耐压特性面来看，也能够构筑可靠性更高的系统。此处，在本实施方式中，将两个整流器42a以及42b串联连接，但连接的整流器的数量未限定。
以上的结果，在实施方式1的系统中，通过在电力变换装置中设置换流装置4，使在升压装置2中流过的电流经由其它路径换流到平滑装置3侧，从而在例如升压用开闭开关部22成为ON(TURNON，接通)之前使升压用整流部23逆恢复，使由于升压用开闭开关部22成为ON而流过的复原电流，不是经由正向电压低但流过大量的复原电流的升压用整流部23，而是经由与逆恢复有关的时间短且复原特性良好的换流用整流部42流过，从而能够降低电力变换装置中的复原电流。另外，在未进行换流动作时(通常时)，由于在正向电压低的升压用整流部23中流过电流，所以升压装置2的电力变换中的动作中的损失也能够抑制。因此，例如，即使作为升压用整流部23使用电流容量大的元件等，也能够与升压装置2中的元件的电流容量、元件的复原特性等无关地，降低复原损失/流通损失。因此，虽然进行换流装置4的换流动作等，但作为系统整体，能够降低复原电流所引起的损失、以及噪声量(噪音端子电压/放射噪音等的水平)。
另外，因为将多个整流器42a以及42b串联连接来构成换流用整流部42，所以能够减小换流用整流部42中的电容分量，能够降低逆恢复时间，实现复原电流抑制。另外，即使使用廉价的整流器来构成，也能够不损失特性而低成本地构成换流用整流部42。
另外，在本实施方式中，调整变压器41中的初级侧绕组与次级侧绕组的匝数比等，在换流动作中，次级侧绕组中的电压确保升压用整流部23的逆恢复所需的电压以上，同时不会成为多余的电压，从而能够不向换流装置4侧流入过大的电流而进行逆恢复。因此，能够降低与不对电力变换直接作出贡献的换流动作有关的电力，所以能够降低作为电力变换装置整体的损失，能够实现节能。另外，通过调整变压器41中的匝数比等，能够易于实现。另外，能够通过变压器41的电感分量抑制电流的剧烈的暴涨，所以能够抑制产生噪声。因此，与容量等无关，而还能够应用于易于产生噪声的处理大容量的装置。
另外，通过在换流装置4的变压器41的初级侧绕组中设置复位绕组，能够进行复位时的电力回收，能够使变压器41高效地动作。进而，在换流装置4中在变压器的变压器用电源部45与变压器41的初级侧绕组之间设置变压器用平滑部47，所以能够进行抑制了变压器用电源部45的急剧的变动、电流的剧烈的暴涨的电力供给。但是，在根据使用方式而不需要复位绕组的情况下，不设置复位绕组也可以。
另外，在换流用整流部42中使用了宽带隙半导体，所以能够得到低损失的电力变换装置。另外，电力损失小，所以能够实现元件的高效化。由于宽带隙半导体的容许电流密度高，所以能够实现元件的小型化，嵌入了元件的装置也能够小型化。此处，在不仅是换流用整流部42，而且例如换流用开闭器44等作为系统整体不对损失造成影响的情况下，还能够在其它元件中使用宽带隙半导体。
此处，在换流用整流部42中，除了宽带隙半导体以外，也可以使用例如正向电压低、且损耗小的高耐压的肖特基势垒二极管等。关于这些元件，随着电流有效值的容许值成为大的规格，晶体缺陷增大、成本变大。在本实施方式的电力变换装置(系统)中，其它路径中的电流流过的时间短，所以换流装置中的整流器能够使用电流有效值的容许值小(电流容量小)的元件，能够实现性价比良好的高效的电力变换装置。
另外，能够经由变压器41，使升压装置2、变压器41的次级侧绕组以及换流用整流部42与变压器驱动电路43、控制装置100以及换流信号sb之间成为绝缘，所以能够比较简易地发送换流信号sb(换流信号SB)。另外，能够使被施加高的电压的装置和在低的电压下动作的装置电气地分离。另外，能够构筑安全性、可靠性高的系统。此处，在本实施方式中，由变压器41和变压器驱动电路43构成了换流动作装置，但虽然有无法发挥上述那样的效果的可能性，但如果能够进行使电流换流到其它路径的换流动作，则也能够变更装置结构。
实施方式2.
图10是表示本发明的实施方式2的以电力变换装置为中心的系统结构的图。在图10中，关于附加了与图1相同的符号的装置等，进行与在实施方式1中说明的动作同样的动作等。
在图10中，换流用开闭器44a以及44b与在实施方式1中说明的换流用开闭器44同样地，根据换流信号sb，控制从变压器用电源部45向变压器41的初级绕组的电力供给、供给停止。在本实施方式的系统中，通过根据换流信号sb对换流用开闭器44a以及44B这两方进行开闭控制，即使在换流用开闭器44a或者44b的一方产生了例如短路故障的情况下，也能够继续进行换流动作。因此，能够提高系统(装置)的可靠性，能够保护系统。
实施方式3.
图11是表示本发明的实施方式3的电力变换装置中的换流装置的结构的图。在图11中，关于附加了与图1相同的符号的装置等，进行与在实施方式1中说明的动作同样的动作等。
在图11中，电流检测部200具有电流检测元件等，将与变压器41的初级侧绕组(变压器驱动电路43)中流过的电流有关的信号送到控制装置100。电流检测部200具有变流器、电阻等。控制装置100如果根据从电流检测部200送来的信号，判断为流过了预先设定的假想电流值以上的电流，则停止发送换流信号sb而设为OFF。通过使换流用开闭器44的动作停止，不使电流流入变压器驱动电路43，使换流装置4的换流动作停止，由此能够提高系统(装置)的可靠性，能够保护系统。另外，通过根据所检测的电流，判断换流动作的时间的缩短、换流装置4的停止，由此能够防止变压器41的磁通饱和等，能够提高可靠性。
实施方式4.
图12是表示本发明的实施方式4的以电力变换装置为中心的系统结构的图。在图12中，关于附加了与图1相同的符号的装置等，进行与在实施方式1中说明的动作同样的动作等。本实施方式的电流限制部48具有例如电阻等，在换流动作中限制在换流装置4中流过的电流。
在上述实施方式1等中，具有变压器41，调整了变压器41的绕组比等。另外，通过将不成为升压用整流部23的逆恢复所需的电压以上且不会成为多余的电压施加到次级侧绕组，由此不会向换流装置4侧流入过大的电流。在本实施方式中，通过电流限制部48，以在换流动作中使在换流装置4中流过的电流不会变得过大的方式调整。
通过如本实施方式那样，使用电流限制部48，能够简化换流装置4的电路结构。此处，在与如实施方式1等那样使用了变压器41的情况比较时，电流剧烈上升。虽然有产生噪声的可能性，但针对进行比较小容量的电力变换的装置具有应用效果。
实施方式5.
图13是表示本发明的实施方式5的以电力变换装置为中心的系统结构的图。在图13中，关于附加了与图12相同的符号的装置等，进行与在实施方式4中说明的动作同样的动作等。
本实施方式的电力变换装置如图13所示，代替实施方式4的变压器用电源部45，而具有根据从电源1供给的电力而作为换流装置4的电源的电源生成装置6。此处，在图13中，电源生成装置6看起来从换流装置4独立，但也可以并非是特别独立的结构。
本实施方式的电源生成装置(电源生成电路)6具有电源生成用平滑部62以及开关电源部63。开关电源部63将所供给的电力变换为用于驱动换流装置4的电力。在本实施方式中，由根据从作为直流电源的电源1对电力变换装置供给的电力进行变换的DC/DC转换器构成。另外，电源生成用平滑部62使来自开关电源部63的电力平滑。
如以上那样，在本实施方式的电力变换装置中，能够在系统内得到对换流装置4供给的电力。
实施方式6.
图14是表示本发明的实施方式6的以电力变换装置为中心的系统结构的图。在图14中，关于附加了与图1、图13等相同的符号的装置等，进行与在实施方式1、5等中说明的动作同样的动作等。
本实施方式的电力变换装置如图14所示，代替构成了实施方式1等的变压器驱动电路43的一部分的变压器用电源部45，具有根据从电源1供给的电力而作为变压器驱动电路43的电源的电源生成装置6。此处，在图14中，电源生成装置6看起来从变压器驱动电路43独立，但也可以并非是特别独立的结构。
本实施方式的电源生成装置(电源生成电路)6具有电源生成用平滑部62以及开关电源部63。开关电源部63将所供给的电力变换为用于驱动变压器驱动电路43(变压器41)的电力。在本实施方式中，由根据从作为直流电源的电源1对电力变换装置供给的电力进行变换的DC/DC转换器构成。另外，电源生成用平滑部62使来自开关电源部63的电力平滑而供给到变压器驱动电路43(变压器41的初级侧绕组)。
如以上那样，在本实施方式的电力变换装置中，能够在系统内得到对换流装置4(变压器驱动电路43)供给的电力。
实施方式7.
图15是表示本发明的实施方式7的以电力变换装置为中心的系统结构的图。在图15中，关于附加了与图14等相同的符号的装置等，进行与在实施方式6等中说明的动作同样的动作等。
在本实施方式的电力变换装置中，在升压装置2中具有变压部25。变压部25由变压器等构成，通过升压用开闭开关部22的开闭，根据在初级侧绕组中流过的电流，在次级侧绕组中感应电压，并施加到电源生成装置6。另外，电源生成装置6具有电源生成用整流部61。电源生成用整流部61由二极管等整流器等构成，对通过利用变压部25的电压施加而流过的电流进行整流。另外，在电源生成用平滑部62中进行平滑而向变压器驱动电路43(变压器41的初级侧绕组)对变压器41的一次侧绕组供给电力。另外，也可以将变压部25包含于磁能积蓄部21中。即，也可以将磁能积蓄部21的至少一部分用作变压器，在电抗器中设置辅助(2次)绕组等，取出能量的一部分，供给在电源生成装置6中需要的电力。由此，根据系统结构、负载等诸多条件，有时能够削减零件个数并小型化。
如以上那样，在本实施方式的电力变换装置中，能够从电力变换装置(升压装置2)得到对换流装置4(变压器驱动电路43)供给的电力。能够使用升压装置2的升压用开闭开关部22，所以能够抑制用于生成换流装置4的电源的元件(零件)数，能够削减成本。另外，能够使升压装置2的动作和换流装置4的动作同步。例如，如果升压装置2不动作，则不产生复原电流，无需使换流装置4动作，所以能够降低待机电力。进而，能够在与构成不具有换流装置4的装置的电路基板等之间，容易地实现基本电路的共用。
实施方式8.
图16是表示本发明的实施方式8的以电力变换装置为中心的系统结构的图。在图16中，关于附加了与图15等相同的符号的装置等，进行与在实施方式7等中说明的动作同样的动作等。
在本实施方式中，关于构成设备等，与实施方式7相同。在实施方式7中，使变压部25与升压用整流部23并联连接(连接于A点与升压用开闭开关部22之间)。在本实施方式中，与升压用整流部23串联连接(连接于磁能积蓄部21与A点之间)。即使在如以上那样构成了电力变换装置的情况下，也能够从电力变换装置(升压装置2)得到对换流装置4(变压器驱动电路43)供给的电力，起到与实施方式5等中的电力变换装置同样的效果。
实施方式9.
图17是表示本发明的实施方式9的以电力变换装置为中心的系统结构的图。在图17中，关于附加了与图14等相同的符号的装置等，进行与在实施方式6等中说明的动作同样的动作等。
在本实施方式的电力变换装置中，用单相交流电源1a和二极管桥等整流装置1b构成电源1。另外，对电源生成装置6也供给对成为电力变换装置的输出的对负载9供给的电力。这样，即使在单相交流电源中应用系统中的电源，也能够起到与在上述各实施方式中说明的效果同样的效果。阻抗检测部110检测单相交流电源1a与整流装置1b之间的阻抗ZC，将检测信号zc送到控制装置100。
实施方式10.
图18是表示本发明的实施方式10的以电力变换装置为中心的系统结构的图。在图18中，关于附加了与图14等相同的符号的装置等，进行与在实施方式6等中说明的动作同样的动作等。
在本实施方式的电力变换装置中，由三相交流电源1c和二极管桥等整流装置1b构成电源1。另外，对电源生成装置6还供给对成为电力变换装置的输出的对负载9供给的电力。这样，即使在三相交流电源中应用系统中的电源，也能够得到与在上述各实施方式中说明的效果同样的效果。
实施方式11.
图19是表示本发明的实施方式11的以电力变换装置为中心的系统结构的图。在图19中，关于附加了与图1等相同的符号的装置等，进行与在实施方式1等中说明的动作同样的动作等。
在本实施方式的电力变换装置中，在升压装置2中，在从电源1侧流到负载9侧的电流路径中具有例如保险丝、保护用的开关等在流过过大的电流时切断电路的电流切断部(切断装置)27。因此，能够实现保护电力变换装置(系统)。
实施方式12.
在上述实施方式中，说明了将由换流装置4设为换流的对象的装置作为升压装置2，进行使电源1的电压升压了的电力变换的电力变换装置，但不限于此。即使在代替升压装置2，而应用了例如降压装置、升降压装置等能够使电压等变化而进行向负载9的供给的电力的变换的电压可变装置的电力变换装置中，也能够起到与在上述各实施方式中说明的效果同样的效果。
实施方式13.
图20是本发明的实施方式13的制冷空气调节装置的结构图。在本实施方式中，说明经由上述电力变换装置进行电力供给的制冷空气调节装置。图20的制冷空气调节装置具备热源侧部件(室外机)300和负载侧部件(室内机)400，它们通过制冷剂配管连结，构成主要的制冷剂回路(以下称为主制冷剂回路)而使制冷剂循环。将制冷剂配管中的、气体的制冷剂(气体制冷剂)流过的配管设为气体配管500，将液体的制冷剂(液体制冷剂。还有气液二相制冷剂的情况)流过的配管设为液配管600。
热源侧部件300在本实施方式中，具有压缩机301、油分离器302、四通阀303、热源侧热交换器304、热源侧风扇305、储料器306、热源侧调节装置(膨胀阀)307、制冷剂间热交换器308、旁通调节装置309以及热源侧控制装置310这些各装置(单元)。
压缩机301将所吸入的制冷剂压缩而吐出。此处，压缩机301通过使运转频率任意地变化，能够使压缩机301的容量(每单位时间的送出制冷剂的量)细微地变化。另外，在上述各实施方式中说明的电力变换装置安装于供给驱动压缩机301(马达)的电力的电源1与成为负载9的压缩机301等之间。
油分离器302使在制冷剂中混合而从压缩机301吐出的润滑油分离。分离的润滑油返回到压缩机301。四通阀303基于来自热源侧控制装置310的指示根据制冷运转时和制热运转时而切换制冷剂的流动。另外，热源侧热交换器304进行制冷剂和空气(室外的空气)的热交换。例如，在制热运转时作为蒸发器发挥功能，进行经由热源侧调节装置307而流入的低压的制冷剂和空气的热交换，使制冷剂蒸发并气化。另外，在制冷运转时作为凝结器发挥功能，进行从四通阀303侧流入的在压缩机301中压缩了的制冷剂和空气的热交换，使制冷剂凝结并液化。在热源侧热交换器304中，为了高效地进行制冷剂和空气的热交换，设置了热源侧风扇305。关于热源侧风扇305，也可以经由在上述各实施方式中记载的电力变换装置进行电力供给，在例如成为负载9的逆变器装置中使风扇马达的运转频率任意地变化而使风扇的旋转速度细微地变化。
制冷剂间热交换器308在成为制冷剂回路的主要部分的流路中流过的制冷剂、与从该流路分支而通过旁通调节装置309(膨胀阀)调整了流量的制冷剂之间进行热交换。特别是，在制冷运转时需要对制冷剂进行过冷却的情况下，对制冷剂进行过冷却而供给到负载侧部件400。经由旁通调节装置309流过的液体经由旁通配管返回到储料器306。储料器306是预先储存例如液体的多余制冷剂的单元。热源侧控制装置310由例如微型计算机等构成。另外，能够在与负载侧控制装置404之间进行有线或者无线通信，例如，根据与制冷空气调节装置内的各种探测单元(传感器)的探测有关的数据，实施利用逆变器电路控制的压缩机301的运转频率控制等、与制冷空气调节装置有关的各设备(单元)控制，来进行制冷空气调节装置整体的动作控制。另外，也可以由热源侧控制装置310进行上述各实施方式中的控制装置100进行的处理。
另一方面，负载侧部件400具有负载侧热交换器401、负载侧调节装置(膨胀阀)402、负载侧风扇403以及负载侧控制装置404。负载侧热交换器401进行制冷剂和空气的热交换。例如，在制热运转时作为凝结器发挥功能，进行从气体配管500流入的制冷剂和空气的热交换，使制冷剂凝结并液化(或者气液二相化)，流出到液配管600侧。另一方面，在制冷运转时作为蒸发器发挥功能，进行通过负载侧调节装置402而成为低压状态的制冷剂和空气的热交换，使制冷剂夺取空气的热而蒸发并气化，流出到气体配管500侧。另外，在负载侧部件400中，设置了用于调整进行热交换的空气的流动的负载侧风扇403。例如，通过利用者的设定，决定该负载侧风扇403的运转速度。负载侧调节装置402是为了通过使开度变化，来调整负载侧热交换器401内的制冷剂的压力而设置的。
另外，负载侧控制装置404也由微型计算机等构成，能够在与例如热源侧控制装置310之间，进行有线或者无线通信。根据来自热源侧控制装置310的指示、来自居住者等的指示，以使例如室内成为规定的温度的方式，控制负载侧部件400的各装置(单元)。另外，发送包括与负载侧部件400中设置的探测单元的探测有关的数据的信号。
如以上那样，在实施方式13的制冷空气调节装置中，使用上述各实施方式中的电力变换装置，向压缩机301、热源侧风扇305等进行电力供给，所以能够得到高效、高可靠性、节能的制冷空气调节装置。
产业上的可利用性
在上述实施方式13中，说明了将本发明的电力变换装置应用于制冷空气调节装置的情况，但不限于此。还能够应用于热泵装置、电冰箱等利用制冷循环(热泵循环)的装置、电梯等搬送设备等、照明器具(系统)。

Claims (20)

1.一种电力变换装置，在电源与负载之间进行电力变换，具备：
电压可变装置，具有防止从负载侧向电源侧的电流逆流的整流部，使来自所述电源的电力的电压变化为规定的电压；以及
换流装置，具有进行使在该电压可变装置中流过的电流流到其它路径的换流动作的换流动作装置，和将多个整流器在所述其它路径上串联地连接而构成并对与换流有关的电流进行整流的换流用整流部。
2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，
所述换流装置具有将由于在初级侧绕组中流过的电流而感应的电压施加到所述其它路径上的次级侧绕组的变压器，
调整所述变压器的所述初级侧绕组和所述次级侧绕组的匝数比，使产生进行所述整流部的逆恢复的电压的电流流到所述换流装置。
3.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，
所述换流装置具有将由于在初级侧绕组中流过的电流而感应的电压施加到所述其它路径上的次级侧绕组来进行所述换流动作的变压器，
调整所述变压器的初级侧绕组和次级侧绕组的电感比，使产生进行所述整流部的逆恢复的电压的电流流到所述换流装置。
4.根据权利要求2或者3所述的电力变换装置，其中，
在所述变压器的所述初级侧绕组中设置有复位绕组。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的电力变换装置，其中，
所述变压器为脉冲变压器。
6.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，
所述换流装置在所述其它路径上具有电阻，调整该电阻的所述电阻值，使产生进行所述整流部的逆恢复的电压的电流流到所述换流装置。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电力变换装置，其中，
所述换流装置具有多个进行开闭而使所述换流装置开始或者停止所述换流动作的开关元件。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电力变换装置，其中，
所述电压可变装置具有变压部，根据由该变压部激励了的电压而将进行所述换流动作的电压施加到所述换流装置。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的电力变换装置，其中，
所述电压可变装置具有成为磁能积蓄部的电抗器。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的电力变换装置，其中，
所述电压可变装置具有由于开关而电压可变的开闭开关部，所述开闭开关部具有绝缘栅型双极晶体管或者金属氧化物半导体场效应晶体管。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的电力变换装置，其中，
所述换流装置具有进行开闭而开始或者停止所述换流动作的开关元件，
所述开关元件具有对栅极侧和漏极(集电极)-源极(发射极)侧进行绝缘的绝缘部。
12.根据权利要求11所述的电力变换装置，其中，
所述绝缘部具有光耦合器或者脉冲变压器。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的电力变换装置，具备：
换流用电源部，供给进行所述换流动作的电力；以及
换流用平滑部，使从所述换流量电源部供给的电力平滑。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的电力变换装置，还具备：
检测在所述换流装置中流过的电流的电流检测部。
15.根据权利要求14所述的电力变换装置，其中，
所述电流检测部具有变流器或者电阻。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的电力变换装置，其中，
所述电压可变装置在从所述电源向负载侧流过的电流路径中具有切断电流的电流切断装置。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的电力变换装置，其中，
所述换流装置具有对在所述其它路径中流过的电流进行整流的换流用整流元件。
18.根据权利要求17所述的电力变换装置，其中，
所述换流用整流元件是使用了宽能带隙半导体的元件。
19.根据权利要求18所述的电力变换装置，其中，
所述宽能带隙半导体以碳化硅、氮化镓系材料或者金刚石为材料。
20.一种制冷空气调和装置，其特征在于，
具备用于驱动压缩机或者送风机的至少一方的权利要求1～19中任一项所述的电力变换装置。
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