CN105765847A - 逆变器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供不需要绝缘电源来对以高端桥臂的电压为基准的驱动电路的运作电压进行供给的逆变器装置，其特征为，包括：电力变换部，将输入电力变换为直流电力；第一开关元件，连接于输出节点与所述电力变换部的高电压节点之间；第二开关元件，连接于所述输出节点与所述电力变换部的低电压节点之间；第一驱动电路，具有提供以所述输出节点的电压为基准的运作电压的电源节点，以所述输出节点的电压作为基准对所述第一开关元件进行驱动；第二驱动电路，具有提供以所述低电压节点的电压作为基准的运作电压的电源节点，以所述低电压节点的电压为基准对所述第二开关元件进行驱动；第三驱动电路，具有提供以所述高电压节点的电压为基准的运作电压的电源节点，以所述高电压节点的电压为基准对所述电力变换部进行驱动；以及，整流电路，连接于所述第一驱动电路的电源节点与所述第三驱动电路的电源节点之间，用于提供电流从所述第一驱动电路的电源节点流向所述第三驱动电路的电源节点。

Description

逆变器装置
技术领域
本发明涉及一种逆变器装置。
背景技术
以往，通过对高端(HighSide)电路与低端(LowSide)电路之间的交互转换(Switching)从而产生交流输出的逆变器(Inverter)装置(例如：参照专利文献1)已被普遍认知。所述逆变器装置中，作为提供高端电路以及低端电路的各个运作电压的电源，使用的是所谓绝缘电源。
先行技术文献
【专利文献一】特开2000-333467号公报
在所述具备高端电路以及低端电路的逆变器装置中，有的是包含有对三相交流发电机的输出进行整流并生成所期望的直流输入的整流部。构成该整流部的闸流管(Thyristor)通常被设置在三相交流发电机的输出的高电压侧，并且通过驱动电路来进行驱动。该驱动电路是以与整流部的高端电压侧的输出节点(Node)相连接的所谓高端桥臂(HighSideArm)的电压为基准的运作电压来运作的。因此，就需要绝缘电源来对整流部所具备的闸流管进行驱动的驱动电路的运作电压进行供给。
发明内容
本发明的一种实施方式，是以提供一种逆变器装置为目的，其不需绝缘电源来对以高端桥臂的电压为基准的驱动电路的运作电压进行供给。
本发明的一种实施方式涉及的逆变器装置，其特征为，包括：电力变换部，将输入电力变换为直流电力；第一开关元件，连接于输出节点与所述电力变换部的高电压节点之间；第二开关元件，连接于所述输出节点与所述电力变换部的低电压节点之间；第一驱动电路，具有提供以所述输出节点的电压为基准的运作电压的电源节点，以所述输出节点的电压作为基准对所述第一开关元件进行驱动；第二驱动电路，具有提供以所述低电压节点的电压作为基准的运作电压的电源节点，以所述低电压节点的电压为基准对所述第二开关元件进行驱动；第三驱动电路，具有提供以所述高电压节点的电压为基准的运作电压的电源节点，以所述高电压节点的电压为基准对所述电力变换部进行驱动；以及，整流电路，连接于所述第一驱动电路的电源节点与所述第三驱动电路的电源节点之间，用于提供电流从所述第一驱动电路的电源节点流向所述第三驱动电路的电源节点供给。
根据本发明的一种实施方式，一旦第二开关元件为截止(Off)状态，第一开关元件为导通(On)状态，则输出节点通过第一开关元件与高电压节点电气连接。通过这样，以输出节点的电压为基准的第一驱动电路的运作电压会上升。一旦第一驱动电路的运作电压上升，则该第一驱动电路的运作电压通过整流回路供给到第三驱动电路的电源节点处。其结果为，以高电压节点的电压(桥臂电压)为基准的第三驱动电路的电源节点的电压上升。因此，不需要为第三驱动电路另行配置电源，就能够确保以高电压节点的电压(桥臂(ARM)电压)为基准的第三驱动电路的运作电压。所以，使提供不需要绝缘电源对以高电压节点的电压，也就是桥臂电压为基准的电路运作电压进行供给的逆变器装置成为了可能。
所述逆变器装置中，例如，也可进一步具备：连接于所述第二驱动电路的电源节点与所述第三驱动电路的电源节点之间，用于提供电流从所述第二驱动电路的电源节点流向所述第三驱动电路的电源节点的整流电路。
所述逆变器装置中，例如，也可进一步具备：在所述输出节点的电压下降时根据所述第二驱动电路的电源节点的电压对所述第一驱动电路的电源节点进行充电，并且对所述输出节点的电压的上升作出相应从而使得所述第一驱动电路的电源节点的电压升压的自举(Bootstrap)电路。
所述逆变器装置中，例如，所述自举电路也可具备：二极管(Diode)，其阳极(Anode)与所述第二驱动电路的电源节点相连接，其阴极(Cathode)与所述第一驱动电路的电源节点相连接；以及，电容器(Condenser),连接于所述第二驱动电路的电源节点与所述输出节点之间。
所述逆变器装置中，例如，也可进一步具备至少产生所述第二驱动电路的运作电压并且提供给所述第二驱动电路的电源节点的电源。
所述逆变器装置中，例如，所述整流电路也可是二极管。
所述逆变器装置中，例如，所述电力变换部也可包含对所述输入电力进行整流的整流电路、对所述输入电力的电压进行降压的降压斩波(Chopper)电路、以及对所述输入电力进行阻断的保护电路中的任何一个。
发明效果
根据本发明，能够省去对以高端桥臂的电压为基准的驱动电路的运作电压进行供给的绝缘电源。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式涉及的逆变器装置的电路结构的一例示意图。
图2是本发明的第一实施方式涉及的逆变器装置的开关运作的一例波形说明示意图。
图3A是本发明的第一实施方式涉及的逆变器装置的电气特性的测定结果的一例，也就是无负载状态下的测定结果的一例示意图。
图3B是本发明的第一实施方式涉及的逆变器装置的电气特性的测定结果的一例，也就是负载状态下的测定结果的一例示意图。
图4是本发明的第二实施方式涉及的逆变器装置的电路结构的一例示意图。
图5是本发明的第三实施方式涉及的逆变器装置的电路结构的一例示意图。
图6是本发明的第四实施方式涉及的逆变器装置的电路结构的一例示意图。
图7是本发明的第五实施方式涉及的逆变器装置的电路结构的一例示意图。
发明实施方式
以下，参照所述附图对本发明的实施方式进行说明。
另外，本实施方式中的构成要素可以与适宜的、既有的构成要素等相替换，另外，也可包含与其他的构成要素相互组合而成的何种形式。因此，本实施方式中的记载不限定权利要求的范围中所记载的发明的内容。
第一实施方式
图1是本发明的第一实施方式涉及的逆变器装置100的电路结构的一例示意图。
概略地说，根据第一实施方式中的逆变器装置100包含：由二极管D1组成的整流电路；由二极管D2组成的整流电路；以及，由二极管D3组成的整流电路。其中，所述由二极管D1组成的整流电路位于对以输出节点NO1的电压为基准的高端的开关元件Q1进行驱动的驱动电路DRH1的电源节点与，对以形成高端桥臂的高电压节点NH的电源为基准的整流部110的闸流管SCR1、SCR2、SCR3进行驱动的驱动电路140的电源节点之间；所述由二极管D2组成的整流电路位于对以输出节点NO2的电压为基准的高端的开关元件Q2进行驱动的驱动电路DRH2的电源节点与，所述驱动电路140的电源节点之间；所述由二极管D3组成的整流电路位于低端的驱动电路DRL1、DRL2的电源节点与所述驱动电路140的电源节点之间。并且，通过这些二极管D1、D2、D3来确保以高电压节点NH为基准的驱动电路140的运作电压。
详细地说，逆变器装置100包含：整流部110、高端电路120、低端电路130、驱动电路140、电源150、电容器CIN、二极管D1、D2、D3、电容器CD、电感(Inductor)LO1、LO2、电容器CO1、CO2、CO3、输出端子TOP、TON、正电源端子T1P、T2P、T3P、以及，负电源端子T1N、T2N、T3N。再有，本实施方式中，虽然未以三相交流发电机G以及交流电源GA作为逆变器装置100的构成要素，但是也可将所述两者或是所述两者中的一者作为逆变器装置100的构成要素。
整流部110由闸流管SCR1、SCR2、SCR3、以及二极管DS1、DS2、DS3所构成。此处，闸流管SCR1的阳极与二极管DS1的阴极相连接，三相电流电机G的例如U相的交流输出向这些连接点进行供给。另外，闸流管SCR2的阳极与二极管DS2的阴极相连接，三相电流电机G的例如V相的交流输出向这些连接点进行供给。再有，闸流管SCR3的阳极与二极管DS3的阴极相连接，三相电流电机G的例如W相的交流输出向这些连接点进行供给。闸流管SCR1、SCR2、SCR3的各个阴极与形成高端桥臂的高电压节点NH共通连接，二极管DS1、DS2、DS3的各个阳极与形成低端桥臂的低电压节点NL共通连接。整流部110作为以由三相交流发电机G输出的三相交流电力为输入电力，将该输入电力进行电力变换为直流电力并在高电压节点NH与低电压节点NL之间产生直流电力的电压的电力变换部发挥功能。
高端电路120包括：例如由FET(场效应晶体管)组成的开关元件Q1、Q2、以及对开关元件Q1、Q2进行驱动的驱动电路DRH1、DRH2。其中，开关元件Q1连接于高电压节点NH与输出节点NO1之间。即，开关元件Q1的漏极(Drain)与高电压节点NH相连接，其源极(Source)与输出节点NO1相连接，其栅极(Gate)连接着驱动电路DRH1的输出部。驱动电路DRH1具备与输出节点NO1相连接的接地节点，以及对以输出节点NO1的电压为基准的运作电压进行供给的电源节点，并以输出节点NO1为基准对开关元件Q1的栅极进行驱动。驱动电路DRH1的电源节点以及接地节点处，分别连接着后述电源150的正电源端子T1P以及负电源端子T1N。
与开关元件Q1一同构成高端电路120的开关元件Q2，连接于高电压节点NH与输出节点NO2之间。即，开关元件Q2的漏极与高电压节点NH相连接，其源极与输出节点NO2相连接，其栅极连接着驱动电路DRH2的输出部。驱动电路DRH2具备与输出节点NO2相连接的接地节点，以及对以输出节点NO2的电压为基准的运作电压进行供给的电源节点，并以输出节点NO2为基准对开关元件Q2的栅极进行驱动。驱动电路DRH2的电源节点以及接地节点处，分别连接着后述电源150的正电源端子T2P以及负电源端子T2N。
低端电路130包括：例如由FET(FieldEffectTransistor)组成的开关元件Q3、Q4、以及对开关元件Q3、Q4进行驱动的驱动电路DRL1、DRL2。其中，开关元件Q3连接于输出节点NO1与低电压节点NL之间。即，开关元件Q3的漏极与输出节点NO1相连接，其源极与低电压节点NL相连接，其栅极连接着驱动电路DRL1的输出部。驱动电路DRL1具备与低电压节点NL相连接的接地节点，以及对以低电压节点NL的电压为基准的运作电压进行供给的电源节点，并以低电压节点NL为基准对开关元件Q3的栅极进行驱动。驱动电路DRL1的电源节点以及接地节点处，分别连接着后述电源150的正电源端子T3P以及负电源端子T3N。
与开关元件Q3一同构成低端电路130的开关元件Q4，连接于输出节点NO2与低电压节点NL之间。即，开关元件Q4的漏极与输出节点NO2相连接，其源极与低电压节点NL相连接，其栅极连接着驱动电路DRL2的输出部。驱动电路DRL2具备与低电压节点NL相连接的接地节点，以及对以低电压节点NL的电压为基准的运作电压进行供给的电源节点，并以低电压节点NL为基准对开关元件Q4的栅极进行驱动。驱动电路DRL2的电源节点以及接地节点处，分别连接着后述电源150的正电源端子T3P以及负电源端子T3N。
构成整流部110的闸流管SCR1、SCR2、SCR3的各个栅极处，连接着驱动电路140的输出部。驱动电路140具备与高电压节点NH相连接的接地节点，以及对以高电压节点NH的电压为基准的运作电压进行供给的电源节点，并以高电压节点NH的电压为基准对整流部110进行驱动。即，驱动电路140按照由三相交流发电机G输出的各相的交流输出的相位，对构成整流部140的闸流管SCR1、SCR2、SCR3的栅极进行个别驱动，从而在高电压节点NH与低电压节点NL之间产生所期望的直流电力。
构成高端电路120的驱动电路DRH1所的电源节点与驱动电路140的电源节点之间连接有二极管D1。即，二极管D1的阳极与驱动电路DRH1的电源节点相连接，其阴极与驱动电路140的电源节点相连接。二极管D1作为从驱动电路DRH1的电源节点向驱动电路140的电源节点进行电流供给的整流电路发挥功能。
另外，构成高端电路120的驱动电路DRH2所的电源节点与驱动电路140的电源节点之间连接有二极管D2。即，二极管D2的阳极与驱动电路DRH2的电源节点相连接，其阴极与驱动电路140的电源节点相连接。二极管D2作为电流从驱动电路DRH2的电源节点向驱动电路140的电源节点供给的整流电路发挥功能。
再有，构成低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2所的各个电源节点与驱动电路140的电源节点之间，连接有二极管D3。即，二极管D3的阳极与驱动电路DRL1、DRL2的各个电源节点相连接，其阴极与驱动电路140的电源节点相连接。二极管D3作为从驱动电路DRL1、DRL2的各个电源节点向驱动电路140的电源节点进行电流供给的整流电路发挥功能。再有，二极管D3如后文所述虽然是用来确保驱动电路140的初始的运作电压的，但也可在假设驱动电路140的初始的运作电压被预先保障的情况下，将二极管D3省略。
连接有所述二极管D1、D2、D3的各个阴极的驱动电路140的电源节点与连接有驱动电路140的接地节点的高电压节点NH之间，连接有保持驱动电路140的运作电压为目的的电容器CD。通过二极管D1、D2、D3供给的电流或电压对电容器CD进行充电，从而驱动电路140的运作电压被电容器CD所保持。再有，在能够保持驱动电路140的运作电压的情况下，也可使用寄生容量等代替电容器CD，必要时可以将电容器CD省略。
图1中，电容器CIN的作用是将整流部110整流后的直流电力的电压进行平滑。电感LO1、LO2为所谓阻流圈(ChockCoil)。电容器CO1作为所谓X电容器发挥功能，电容器CO2、CO3作为所谓Y电容器发挥功能。
电源150是一种回扫式(Flyback)的公认的Rcc(Risingchokeconverter)电源，其包括：二极管D11、D12、D13、D14、电容器C11、开关元件Q11、变压器T、二极管D21、D22、D23、以及电容器C21、C22、C23。其中，二极管D11、D12、D13、D14构成对交流电源GA输出的交流电力进行全波整流的整流电路，并在二极管D11、D12的阴极与二极管D13、D14的阳极之间输出整流后的直流电压。电容器C11连接在二极管D11、D12的阴极与二极管D13、D14的阳极之间，对所述整流后的直流电压进行平滑。再有，交流电源GA输出的交流电力，例如可以将三相交流发电机G中的一相的交流电力进行挪用。另外，不仅限于Rcc电源，可以使用任意方式的电源作为电源150。
变压器T包括：多个一次线圈M11、M12、以及多个二次线圈M21、M22、M23。其中，一次线圈M11的一端与二极管D11、D12的阴极相连接，一次线圈M11的另一端与开关元件Q11的漏极相连接。开关元件Q11的源极与二极管D13、D14的阳极相连接，开关元件Q11的栅极与变压器T2的一次线圈M12的一端相连接，一次线圈M12的另一端与开关元件Q11的源极(二极管D13、D14的阳极)相连接。
变压器T的二次线圈M21的一端与二极管D21的阳极相连接，二极管D21的阴极与正电源端子T1P相连接。变压器T的二次线圈M21的另一端与负电源端子T1N相连接。正电源端子T1P与负电源端子T1N之间连接有电容器C21。另外，变压器T的二次线圈M22的一端与二极管D22的阳极相连接，二极管D22的阴极与正电源端子T2P相连接。变压器T的二次线圈M22的另一端与负电源端子T2N相连接。正电源端子T2P与负电源端子T2N之间连接有电容器C22。再有，变压器T的二次线圈M23的一端与二极管D23的阳极相连接，二极管D23的阴极与正电源端子T3P相连接。变压器T的二次线圈M23的另一端与负电源端子T3N相连接。正电源端子T3P与负电源端子T3N之间连接有电容器C23。
本实施方式中，正电源端子T1P以及负电源端子T1N由于通过变压器T，与接地绝缘，因此从电源150向正电源端子T1P与负电源端子T1N之间输出的电源电压VQ1是与接地电压绝缘后的电压。同样的，正电源端子T2P以及负电源端子T2N由于与接地绝缘，因此从电源150向正电源端子T2P与负电源端子T2N之间输出的电源电压VQ2是与接地电压绝缘后的电压。与此相对的，由于负电源端子T3N接地，因此正电源端子T3P处被输出以接地电压为基准的电源电压VQ3。
再有，本实施方式中“正电源端子”以及“负电源端子”不仅限于代表各端子的极性为“正”以及“负”，也代表“正电源端子”的电位相对于“负电源端子”的电位要来得高。不过，也可以代表“正电源端子”的电位相对于“负电源端子”的电位要来得低。
另外，本实施方式中，虽然将电源150作为逆变器装置100的构成要素，但也可将电源150作为逆变器装置100之外的其他的外部电源。这种情况下，例如，也可将电源150的构成要素的一部分的构成，例如，电源电压VQ1、VQ2、VQ3的任意一个的电源电压，或是产生任意组合后的电源电压的构成作为逆变器装置100的构成要素来具备。
接下来，就本实施方式涉及的逆变器装置100的运作进行说明。
初始状态下，三相交流发电机G停止旋转，三相交流发电机G不进行发电。此初始状态下，形成高端桥臂的高电压节点NH的电压位于接地电压附近。此初始状态下，电源150基于交流电源GA的交流输出来运作，并在正电源端子T1P与负电源端子T1N之间产生电源电压VQ1，在正电源端子T2P与负电源端子T2N之间产生电源电压VQ2，在正电源端子T3P与负电源端子T3N之间产生电源电压VQ3。本实施方式中，电源电压VQ1、VQ2、VQ3的各个电压值几乎相等。电源电压VQ1通过正电源端子T1P和负电源端子T1N向高端电路120的驱动电路DRH1进行供给。通过这样，驱动电路DRH1的接地节点与电源节点之间被外加电源电压VQ1，从而驱动电路DRH1成为可运作状态。
另外，电源电压VQ2通过正电源端子T2P和负电源端子T2N向高端电路120的驱动电路DRH2进行供给。通过这样，驱动电路DRH2的接地节点与电源节点之间被外加电源电压VQ2，从而驱动电路DRH2成为可运作状态。另外，电源电压VQ3通过正电源端子T3P和负电源端子T3N向低端电路130的驱动电路DRL1进行供给。通过这样，驱动电路DRL1的接地节点与电源节点之间被外加电源电压VQ3，从而驱动电路DRL1成为可运作状态。再有，电源电压VQ3通过正电源端子T3P和负电源端子T3N向低端电路130的驱动电路DRL2进行供给。通过这样，驱动电路DRL2的接地节点与电源节点之间被外加电源电压VQ3，从而驱动电路DRL2成为可运作状态。
图1的示例中，低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2的各个接地节点与形成低端桥臂的低电压节点NL相连接，低电压节点NL被接地。因此，低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2的电源节点被外加以接低电压为基准的电源电压VQ3。与此相对的，与高端电路120的驱动电路DRH1的电源节点以及接地节点分别连接的正电源端子T1P以及负电源端子T1N一同被与接地电气绝缘。因此，驱动电路DRH1的电源节点与接地节点之间在与接地电位绝缘的状态下被外加电源电压VQ1。不过，驱动电路DRH1的接地节点由于与连接有开关元件Q1的源极的输出节点NO1相连接，所以驱动电路DRH1的电源节点被外加以输出节点NO1的电压为基准的电源电压VQ1。通过这样，驱动电路DRH1就能够在不依靠输出节点NO1的电压状态的情况下，产生出以开关元件Q1的源极电压为基准的栅极电压并对开关元件Q1的导通进行控制。
同样的，与高端电路120的驱动电路DRH2的电源节点以及接地节点分别连接的正电源端子T2P以及负电源端子T2N一同被与接地电气绝缘。因此，驱动电路DRH2的电源节点与接地节点之间在与接地电位绝缘的状态下被外加电源电压VQ2。不过，驱动电路DRH2的接地节点由于与连接有开关元件Q2的源极的输出节点NO2相连接，所以驱动电路DRH2的电源节点被外加以输出节点NO2的电压为基准的电源电压VQ2。通过这样，驱动电路DRH2就能够在不依靠输出节点NO2的电压状态的情况下，产生出以开关元件Q2的源极电压为基准的栅极电压并对开关元件Q2的导通进行控制。
通过以上方式，构成高端电路120的驱动电路DRH1、DRH2、以及构成低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2的各运作电压被确保，从而使这些驱动电路成为可运作状态。
接下来，就驱动电路140的运作电压进行说明。
电源150在不产生电源电压VQ1、VQ2、VQ3的初始状态下，高端电路120的驱动电路DRH1、DRH2、低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2、以及整流部110的驱动电路140不运作。因此，形成低端桥臂的低电压节点NL和形成高端桥臂的高电压节点NH的各电压几乎为0V，输出节点NO1、NO2的各电压也几乎为0V。此状态下，一旦电源150在正电源端子T1P与负电源端子T1N之间产生电源电压VQ1，电源电压VQ1就会被外加在高端电路120的驱动电路DRH1的电源节点与接地节点之间，驱动电路DRH1的电源节点的电压随即上升。因此，电流就会通过二极管D1，从驱动电路DRH1的电源节点向驱动电路140的电源节点流通。电容器CD依靠此电流被充电。
另外，一旦电源150在正电源端子T2P与负电源端子T2N之间产生电源电压VQ1，电源电压VQ2就会被外加在高端电路120的驱动电路DRH2的电源节点与接地节点之间，驱动电路DRH2的电源节点的电位随即上升。因此，电流就会通过二极管D2，从驱动电路DRH2的电源节点向驱动电路140的电源节点流通。电容器CD依靠此电流被充电。再有，一旦电源150在正电源端子T3P与负电源端子T3N之间产生电源电压VQ3，电源电压VQ3就会被外加在低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2的电源节点与接地节点之间，驱动电路DRL1、DRL2的电源节点的电位随即上升。因此，电流就会通过二极管D3，从驱动电路DRL1、DRL2的电源节点向驱动电路140的电源节点流通。电容器CD依靠此电流被充电。
如上所述，电流通过二极管D1、D2、D3从各个驱动电路DRH1、DRH2、DRL1、DRL2的各个电源节点向驱动电路140的电源节点流通，电容器CD被充电，其结果为，驱动电路140的电源节点的电压以连接有驱动电路140的接地节点的高电压节点NH的电压为基准，并上升至和电源电压VQ1、VQ2、VQ3几乎相等的(Level)水平。通过这样，以形成高端桥臂的高电压节点NH的电压为基准的驱动电路140的运作电压被电容器CD所保持，驱动电路140成为可运作状态。
此后，驱动电路140在未图示的控制电路的控制下，通过对整流部110的闸流管SCR1、SCR2、SCR3的导通进行控制，整流部110将三相交流发电机G处输出的交流电力变换为所定的直流电力，从而使该直流电力产生于形成高端桥臂的高电压节点NH与形成低端桥臂的低电压节点NL之间。像这样，高端电路120以及低端电路130在高电压节点NH与低电压节点NL之间产生直流电力的状态下，实施转换运作。
图2是本发明的第一实施方式涉及的逆变器装置的开关运作的一例波形说明示意图。图中所示信号S1、S2分别为所述高端电路120的驱动电路DRH1、DRH2所输出的驱动信号，图中所示信号S3、S4分别为所述低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2所输出的驱动信号。不过，图2中所示各个信号的波形是用来显示相位关系的，各个信号的水平，按照各驱动电路的接地节点的电位会有所差异。驱动电路DRH1、DRH2以及驱动电路DRL1、DRL2在未图示的控制电路的控制下，生成驱动信号S1、S2、S3、S4。
本实施方式中，如图2所示，构成高端电路120的驱动电路DRH1所输出的驱动信号S1与构成低端电路130的驱动电路DRL2所输出的驱动信号S4被设定为相位相同。通过这样，高端电路120的开关元件Q1与低端电路130的开关元件Q4在几乎相同时间点(Timing)进行转换运作。与此相对的，构成高端电路120的驱动电路DRH2所输出的驱动信号S2与构成低端电路130的驱动电路DRL1所输出的驱动信号S3被设定为相位相同。通过这样，高端电路120的开关元件Q2与低端电路130的开关元件Q3在几乎相同时间点进行转换运作。另外，驱动信号S1、S4与驱动信号S2、S3之间设定有180°的相位差。通过这样，一对的开关元件Q1、Q4与一对的开关元件Q2、Q3之间进行交互的转换运作。通过这样的转换运作，在输出节点NO1与输出节点NO2之间产生所期望的交流电力，该交流电力通过输出端子TO1、TO2从逆变器装置100输出。
另外，本实施方式中，开关元件Q1、Q2、Q3、Q4在转换的过程中，在一定期间内，驱动信号S1、S、S3、S4的各个相位间设定有所谓死区(Deadtime)期间使所有的开关元件都处于截止状态。图2的示例中，例如，驱动信号S1、S4由高水平向低水平迁移并且开关元件Q1、Q4处于截止状态的时刻t2与驱动信号S2、S3由低水平向高水平迁移并且开关元件Q2、Q3处于导通状态的时刻t3之间的期间为死区期间,该死区期间内，开关元件Q1、Q2、Q3、Q4全部为截止状态。另外，图2的示例中，驱动信号S2、S3由高水平向低水平迁移并且开关元件Q2、Q3处于截止状态的时刻t4与驱动信号S1、S4由低水平向高水平迁移并且开关元件Q1、Q4处于导通状态的时刻t5之间的期间为死区期间,该死区期间内，开关元件Q1、Q2、Q3、Q4全部为截止状态。像这样通过设置死区期间，来防止直通电流在关元件Q1、Q2、Q3、Q4进行转换运作时从高电压节点NH向低电压节点NL流通。
所述的转换运作的过程中，输出节点NO1的电压对应开关元件Q1、Q3的导通/截止状态而变动。例如，开关元件Q1为导通状态，开关元件Q3为截止状态时，输出节点NO1的电压则上升，相反的，开关元件Q1为截止状态，开关元件Q3为导通状态时，输出节点NO1的电压则下降。因此，与输出节点NO1相连接的驱动电路DRH1的接地节点的电压也对应输出节点NO1的电压而变动。不过，由于驱动电路DRH1的电源节点与接地节点之间，通过正电源端子T1P以及负电源端子T1N从电源150处被外加电源电压VQ1，所以即使输出节点NO1的电压发生变动，驱动电路DRH1也能够以开关元件Q1的源极电压为基准对开关元件Q1的栅极进行驱动。因此，无论输出节点NO1的电压如何变动，驱动电路DRH1都能够对开关元件Q1进行驱动。关于高端电路120的驱动电路DRH2也一样。
如所述，三相交流发电机G的交流电力通过整流电路110整流后，一旦在形成高端桥臂的高电压节点NH与形成低端桥臂的低电压节点NL之间产生所定的直流电压，则高电压节点NH与低电压节点NL之间的电压变得比电源电压VQ1、VQ2、VQ3还要高。通过这样，与高电压节点NH相连接的驱动电路140的接地节点的电压变得比电源电压VQ1、VQ2、VQ3还要高。此状态下为了使驱动电路140可以运作，有必要向驱动电路140的电源节点处供给以高电压节点NH为基准的高电压。本实施方式中，如所述这样在高电压节点NH的电压上升时，将如下文所述，通过二极管D1、D2将高端电路120的驱动电路DRH1、DRH2的各个电源节点的电压向驱动电路140的电源节点进行供给。
所述转换运作的过程中，当开关元件Q1处于导通状态，当开关元件Q3处于截止状态时，连接有开关元件Q1的源极的输出节点NO1的电压上升至连接有开关元件Q1的漏极的高电压节点NH的电压附近。通过这样，在输出节点NO1处连接有接地节点的驱动电路DRH1的电源节点的电压上升至将电源电压VQ1外加在高电压节点NH的电压后的电压附近。此结果为，电流通过二极管D1从驱动电路DRH1的电源节点向驱动电路140的电源节点流通，驱动电路140的电源节点的电压上升至几乎仅有电源电压VQ1高于高电压节点的电压。即，驱动电路140的电源节点与接地节点之间产生几乎与电源电压VQ1相等的电压，作为驱动电路140的运作电压从而被电容器CD所保持。
同样的，所述转换运作的过程中，当开关元件Q2处于导通状态，当开关元件Q4处于截止状态时，连接有开关元件Q2的源极的输出节点NO2的电压上升至连接有开关元件Q2的漏极的高电压节点NH的电压附近。通过这样，在输出节点NO2处连接有接地节点的驱动电路DRH2的电源节点的电压上升至将电源电压VQ2外加在高电压节点NH的电压后的电压附近。此结果为，电流通过二极管D2从驱动电路DRH2的电源节点向驱动电路140的电源节点流通，驱动电路140的电源节点的电压上升至几乎仅有电源电压VQ2高于高电压节点的电压。即，驱动电路140的电源节点与接地节点之间产生几乎与电源电压VQ2相等的电压，作为驱动电路140的运作电压从而被电容器CD所保持。
本实施方式中，由于电源电压VQ1与电源电压VQ2的电压值被设定为相同，所以驱动电路140的电源节点的电压，以与其接地节点相连接的高电压节点NH的电压为基准，被维持在与电源电压VQ1、VQ2的各电压值几乎相等的电压水平。通过这样，以形成高端桥臂的高电压节点NH的电压为基准的驱动电路140的运作电压被确保。因此，驱动电路140就能够在经过整流部110的整流运作使高电压节点NH的电压上升之后，从构成高端电路120的驱动电路DRH1、DRH2的各个电源节点处确保运作电压，从而对整流部110的闸流管SCR1、SCR2、SCR3的导通进行持续地的控制。
图3A是本发明的第一实施方式涉及的逆变器装置的电气特性的测定结果的一例，也就是无负载状态下(不存在输出负载的状态)的测定结果的一例示意图。另外，图3B是本发明的第一实施方式涉及的逆变器装置的电气特性的测定结果的一例，也就是负载状态下的测定结果的一例示意图。图3A以及图3B中分别由上至下，依次为：输出端子TO1与输出端子TO2之间产生的输出电压Vout的波形，流向输出端子TO1与输出端子TO2之间的未图示的负载电流的输出电流Iout的波形，从整流部110向高电压节点NH输出的直流电压的波形，驱动电路140的电源节点的电压V140的波形。与无负载状态时的图3A中的各个波形相比，存在负载时的图3B中的各个波形中产生了纹波(Ripple)。不过，该纹波在容许范围内，且能够得到改善。像这样虽然在存在输出负载的情况下各个波形中产生了纹波，但本申请的发明者们已实验性的确认了驱动电路140的基本运作。
根据本发明的第一实施方式，对整流部110的闸流管SCR1、SCR2、SCR3进行驱动的的驱动电路140的运作电压，可以从构成高端电路120的驱动电路DRH1、DRH2的各个电源节点处获得。因此，以构成高端桥臂的高电压节点NH为基准的驱动电路140的运作电压就不需要配置绝缘电源来产生。即，不使用绝缘电源，就能够获取驱动电路140的运作电压(运作电源)。具体上来说，能够减小构成电源150的变压器T的铁芯(Core)的尺寸，使变压器T实现小型化。所以，能够谋求逆变器装置100的小型化与低成本化。
第二实施方式
接下来，将参照图4对本发明的第二实施方式进行说明。
图4是本发明的第二实施方式涉及的逆变器装置200的电路结构的一例示意图。本实施方式涉及的逆变器装置200中，包含有取代所述的第一实施方式涉及的图1中展示的逆变器装置100的结构中的高端电路120以及电源电源150的高端电路120A以及电源150A。逆变器装置200的其他结构与第一实施方式相同。
此处，高端电路120A分别相对于驱动电路DRH1、DRH2具备所谓自举电路。即，相对于驱动电路DRH1，具备由二极管DB1与电容器CB1构成的自举电路BTS1，相对于驱动电路DRH2，具备由二极管DB2与电容器CB2构成的自举电路BTS2。此处，构成自举电路BTS1的二极管DB1的阴极与驱动电路DRH1的电源节点相连接，二极管DB1的阳极与构成低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2的各个电源节点，即电源150A的正电源端子T3P相连接。构成自举电路BTS1的电容器CB1连接于驱动电路DRH1的电源节点与输出节点NO1之间。另外，构成自举电路BTS2的二极管DB2的阴极与驱动电路DRH2的电源节点相连接，二极管DB2的阳极与构成低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2的各个电源节点，即电源150A的正电源端子T3P相连接。构成自举电路BTS2的电容器CB2连接于驱动电路DRH2的电源节点与输出节点NO2之间。
自举电路BTS1在输出节点NO1的电压降低时，依靠低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2的电源节点的电压对与驱动电路DRH1的电源节点相连接的电容器CB1进行充电，并对应输出节点NO1的电压的上升对驱动电路DRH1的电源节点的电压进行升压。另外，自举电路BTS2在输出节点NO2的电压降低时，依靠低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2的电源节点的电压对与驱动电路DRH2的电源节点相连接的电容器CB2进行充电，并对应输出节点NO2的电压的上升对驱动电路DRH2的电源节点的电压进行升压。像这样，第二实施方式中，通过使用自举电路BTS1、BTS2对驱动电路DRL1、DRL2的各个电源节点的电压进行升压，从而产生对应第一实施方式的电源电压VQ1、VQ2的电压。
接下来，就第二实施方式中逆变器装置200的运作进行说明。
电源150A一旦从初始状态开始运作，就产生电源电压VQ3。电源电压VQ3通过正电源端子T3P和负电源端子T3N向低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2进行供给。通过这样，驱动电路DRL1、DRL2的电源节点与接地节点之间被外加电源电压VQ3，从而驱动电路DRL1、DRL2成为可运作状态。另外，电源电压VQ3从电源150A处经由正电源端子T3P被外加与二极管D3的阳极。因此，电流通过二极管D3向驱动电路140的电源节点处流通，电容器CD被充电，驱动电路140的电源节点的电压以高电压节点NH为基准并上升至电源电压VQ3附近。通过这样，驱动电路140的初始的运作电压被确保，从而驱动电路140成为可运作状态。
一旦驱动电路140成为可运作状态，驱动电路140就对整流部110的闸流管SCR1、SCR2、SCR3的导通进行控制。在此控制之下，整流部110将从三相交流发电机G输出的交流电力变换为直流电力并在高电压节点NH与低电压节点NL之间产生所定的直流电压。其结果为，与高电压节点NH相连接的驱动电路140的接地节点的电压上升至比电源电压VQ3更高的状态。像这样为了让驱动电路140能够运作，就需要以连接有驱动电路140的接地节点的高电压节点NH为基准向驱动电路140的电源节点进行高电压供给。在高电压节点NH的电压上升后的状态下，虽然与第一实施方式一样通过二极管D1、D2将高端电路120的驱动电路DRH1、DRH2的各个电源节点的电压向驱动电路140的电源节点进行供给，但在本实施方式中，如下文所述不依靠电源电压VQ1、VQ2，而是通过使用自举电路BTS1、BTS2对高端电路120的驱动电路DRH1、DRH2的电源节点的电压进行升压，从而获得高端电路120的驱动电路DRH1、DRH2的运作电压。
具体来说，由电源电压150A产生出的电源电压VQ3以负电极端子T3N的电压(接地电压)为基准，向低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2的各个电源节电进行供给。通过这样，低端电路130的驱动电路DRL1、DRL2成为可运作状态。这里，例如一旦驱动电路DRL1将开关元件Q3驱动为导通状态，则输出节点NO1的电压降低至接低电压。此时，连接于高端电路120的驱动电路DRH1的电源节点与接地节点之间的电容器CB1通过二极管DB1依靠从电源150A处供给的电源电压啊VQ3进行充电。通过这样，驱动电路DRH1的运作电压被确保，从而驱动电路DRH1成为可运作状态。另外，一旦驱动电路DRL2将开关元件Q4驱动为导通状态，则输出节点NO2的电压降低至接低电压。此时，连接于高端电路120的驱动电路DRH2的电源节点与接地节点之间的电容器CB2通过二极管DB2依靠从电源150A处供给的电源电压啊VQ3进行充电。通过这样，驱动电路DRH2的运作电压被确保，从而驱动电路DRH2成为可运作状态。
一旦驱动电路DRH1、DRH2、DRL1、DRL2成为可运作状态，驱动电路DRH1、DRH2以及驱动电路DRL1、DRL2分别在未图示的控制电路的控制下，对驱动开关元件Q1、Q4与驱动开关元件Q2、Q3进行交互的转换运作，并在输出节点NO1与输出节点NO2之间产生交流电压。该转换运作中，驱动电路DRL1将开关元件Q3转换为截止状态后，驱动电路DRH1在经过所定的死区期间后将开关元件Q1转换为导通状态。一旦开关元件Q1被转换为导通状态，输出节点NO1的电压则上升至与高电压节点NH的电压几乎相等。一旦输出节点NO1的电压上升，则驱动电路DRH1的电压依靠自举电路BTS1的电容器CB1而升压。通过这样，电流从驱动电路DRH1的电源节点通过二极管D1向驱动电路140的电源节点流通，电容器CD被充电。此情况下，驱动电路140的电源节点的电压仅在电压大致相当于电源电压VQ3时，相对高于形成高端桥臂的高电压节点NH的电压。
同样的，所述转换运作的过程中，一旦开关元件Q4被转换为截止状态，开关元件Q2被转换为导通状态，输出节点NO2的电压则上升至与高电压节点NH的电压几乎相等。一旦输出节点NO2的电压上升，则驱动电路DRH2的电压依靠自举电路BTS2的电容器CB2而升压。通过这样，电流从驱动电路DRH2的电源节点通过二极管D2向驱动电路140的电源节点流通，电容器CD被充电。此情况下，驱动电路140的电源节点的电压仅在电压大致相当于电源电压VQ3时，相对高于形成高端桥臂的高电压节点NH的电压。
像这样，在第二实施方式中通过使用自举电路BTS1、BTS2对高端电路120的驱动电路DRH1、DRH2的电源节点的电压进行升压，高电压节点NH的电压由初始状态向电压上升后的状态转变之后，驱动电路140也确保了驱动整流部110的闸流管SCR1、SCR2、SCR3所必需的运作电压。
根据第二实施方式，通过使用自举电路BTS1、BTS2，就不再需要第一实施方式中的电源电压VQ1、VQ2。所以，就不需要绝缘电源，从而没有必要使用Rcc电源。即，能够以使用非绝缘变压器的电源来实现电源150A。因此，相较于第一实施方式，能够进一步简化电源150A。
另外，根据第二实施方式，由于不需要绝缘电压，由高端电路120以及低端电路130的各个驱动电路的电源节点所形成的电路基板(未图示)的沿面的绝缘耐压的确保就变得容易。因此，在设计所述电路基板的样式时，能够缓解沿面的绝缘耐压相关的制约，使设计作业更加有效率。
第三实施方式
接下来，将参照图5对本发明的第三实施方式进行说明。
图5是本发明的第三实施方式涉及的逆变器装置300的电路结构的一例示意图。
逆变器装置300具备所述涉及第二实施方式的图4中展示的逆变器装置200的结构中代替三相交流发电机G的直流电源BAT(例如：电池)，以及具备代替整流部110的由保护逆变器装置300不受过电压影响的开关元件QP所组成的保护电路PRC。开关元件QP例如为FET(FieldEffectTransistor)。其他的结构与第二实施方式相同。不过，图5中将图4中的电源150A等的图示省略了。再有，虽然图5的示例中与第二实施方式一样是以使用自举电路BTS1、BTS2的情况作为示例，但也可以是与第一实施方式一样的具备电源150，并由电源150向驱动电路DRH1、DRH2供给电源电压VQ1、VQ2的结构。
第三实施方式中，直流电源BAT所产生的直流电压VIN通过保护电路PRC的开关元件QP向形成高端桥臂的高电压节点NH进行供给。此处，为了保护逆变器装置300，如发生有必要将来自直流电源BAT的直流电压VIN阻断的情况，则在未图示的控制电路的控制下，驱动电路140将保护电路PRC的开关元件QP变为截止状态。此情况下，由于驱动电路140的电源节点与接地节点之间与第二实施方式一样，通过二极管D1、D2、D3被供给以高电压节点NH的电压为基准的电压，所以驱动电路140能够以与高电压节点NH相连接的开关节点QP的源极电压为基准产生出开关节点QP的栅极电压。因此，通过驱动电路140可以对构成保护电路PRC的开关元件QP的导通进行控制，从而开关元件QP能够对直流电压VIN进行阻断。其他的运作与第二实施方式相同。
综上所述，根据第三实施方式就能够生成对构成保护电路PRC的开关元件QP进行驱动的驱动电路140的运作电压。
第四实施方式
接下来，将参照图6对本发明的第四实施方式进行说明。
图6是本发明的第四实施方式涉及的逆变器装置400的电路结构的一例示意图。
逆变器装置400具备所述涉及第二实施方式的图4中展示的逆变器装置200的结构中代替三相交流发电机G的直流电源BAT(例如：电池)，以及具备代替整流部110的由开关元件QC、二极管DC、以及电感LC所组成的降压斩波电路CPC。其他的结构与第二实施方式相同。不过，图6中将图4中的电源150A等的图示省略了。再有，虽然图6的示例中也与第二实施方式一样是以使用自举电路BTS1、BTS2的情况作为示例，但也可以是与第一实施方式一样的具备电源150，并由电源150向驱动电路DRH1、DRH2供给电源电压VQ1、VQ2的结构。
第四实施方式中，直流电源BAT所产生的直流电压VIN通过降压斩波电路CPC的开关元件QC向形成高端桥臂的高电压节点NH进行断续地供给，电容器CIN处被外加对应开关元件QC的导通/截止占空比(Duty)降压后的电压。此处，一旦开关元件QC为截止状态，则由构成降压斩波电路CPC的线圈LC所保持的电流通过二极管DC回流。通过这样，即使在开关元件QC为截止状态期间，逆变器装置400的输出电流也会被确保。
另外，在未图示的控制电路的控制下，驱动电路140对开关元件QC进行驱动。此情况下，由于驱动电路140的电源节点与接地节点之间与第二实施方式一样，通过二极管D1、D2、D3被供给以高电压节点NH的电压为基准的电压，所以驱动电路140能够以与高电压节点NH相连接的开关节点QC的源极电压为基准产生出开关节点QC的栅极电压。因此，通过驱动电路140可以对开关元件QC的导通进行控制，从而开关元件QC能够将直流电压VIN断续地供给至高电压节点NH。其他的运作与第二实施方式相同。
综上所述，根据第四实施方式就能够生成对构成降压斩波电路CPC的开关元件QC进行驱动的驱动电路140的运作电压。
第五实施方式
接下来，将参照图7对本发明的第五实施方式进行说明。
图7是本发明的第五实施方式涉及的逆变器装置500的电路结构的一例示意图。
逆变器装置500具备所述涉及第二实施方式的图4中展示的逆变器装置200的结构中，与所述的第四实施方式一样的由开关元件QC、二极管DC、以及电感LC所组成的降压斩波电路CPC。其他的结构与第二实施方式相同。不过，图7中将图4中的电源150A等的图示省略了。
第五实施方式所涉及的逆变器装置500的运作中，除去关于降压斩波电路CPC的运作外与第二实施方式相同，该降压斩波电路CPC的运作与所述第四实施方式相同。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。不过，本发明不仅限于所述实施方式，可以是在不脱离本发明的要旨的范围内的各种变形及应用。
符号说明
100、200、300、400、500逆变器装置
110整流部
120、120A高端电路
130低端电路
140驱动电路
150、150A电源
BAT直流电源
BTS1、BTS2自举电路
D1、D2、D3二极管(整流电路)
DRH1、DRH2、DRL1、DRL2驱动电路
G三相交流发电机
GA交流电源

Claims (7)

1.一种逆变器装置，其特征在于，包括：
电力变换部，将输入电力变换为直流电力，在高电压节点与低电压节点之间产生出所述直流电力的电压；
第一开关元件，连接于输出节点与所述高电压节点之间；
第二开关元件，连接于所述输出节点与所述低电压节点之间；
第一驱动电路，具有提供以所述输出节点的电压为基准的运作电压的电源节点，以所述输出节点的电压作为基准对所述第一开关元件进行驱动；
第二驱动电路，具有提供以所述低电压节点的电压作为基准的运作电压的电源节点，以所述低电压节点的电压为基准对所述第二开关元件进行驱动；
第三驱动电路，具有提供以所述高电压节点的电压为基准的运作电压的电源节点，以所述高电压节点的电压为基准对所述电力变换部进行驱动；以及，
整流电路，连接于所述第一驱动电路的电源节点与所述第三驱动电路的电源节点之间，用于提供电流从所述第一驱动电路的电源节点流向所述第三驱动电路的电源节点。
2.根据权利要求1所述的逆变器装置，其特征在于，进一步包括：
整流电路，连接于所述第二驱动电路的电源节点与所述第三驱动电路的电源节点之间，用于将电流从所述第二驱动电路的电源节点向所述第三驱动电路的电源节点供给。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的逆变器装置，其特征在于，进一步包括：
自举电路，在所述输出节点的电压下降时根据所述第二驱动电路的电源节点的电压对所述第一驱动电路的电源节点进行充电，并且所述输出节点的电压的上升作出相应从而使得所述第一驱动电路的电源节点的电压升压。
4.根据权利要求3所述的逆变器装置，其特征在于：
其中，所述自举电路具备：
二极管，其阳极与所述第二驱动电路的电源节点相连接，其阴极与所述第一驱动电路的电源节点相连接；以及，
电容器,连接于所述第二驱动电路的电源节点与所述输出节点之间。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的逆变器装置，其特征在于，进一步包括：
电源，至少产生所述第二驱动电路的运作电压并且提供给所述第二驱动电路的电源节点。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的逆变器装置，其特征在于：
其中，所述整流电路为二极管。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的逆变器装置，其特征在于：
其中，所述电力变换部包含对所述输入电力进行整流的整流电路、对所述输入电力的电压进行降压的降压斩波电路、以及对所述输入电力进行阻断的保护电路中的任何一个。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6555521B2 (ja) * 2015-08-28 2019-08-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電力変換装置
US11139746B2 (en) * 2019-01-31 2021-10-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power converter with reduced switch mode power supply EMI
DE102019111996B3 (de) * 2019-05-08 2020-07-09 Webasto SE Vorrichtung zur Ansteuerung von Halbleiter-Leistungsschaltern im Hochvoltbereich

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6160726A (en) * 1997-11-25 2000-12-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power converter including positive bus ground
CN101595630A (zh) * 2007-11-20 2009-12-02 株式会社村田制作所 绝缘型dc-dc变换器
CN202602543U (zh) * 2012-04-23 2012-12-12 华北电力大学 一种双向四象限变频器
CN102835017A (zh) * 2010-03-25 2012-12-19 松下电器产业株式会社 逆变器装置以及使用该逆变器装置的电气设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0382396A (ja) * 1989-08-23 1991-04-08 Mitsubishi Electric Corp パルス幅変調形インバータ装置
JP3216764B2 (ja) * 1994-12-15 2001-10-09 富士電機株式会社 インバータの駆動回路
JP2000333467A (ja) 1999-05-20 2000-11-30 Denso Corp インバータ装置
JP4788894B2 (ja) * 2006-02-01 2011-10-05 富士電機株式会社 電力変換装置
JP5266810B2 (ja) 2008-03-11 2013-08-21 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
EP2284986A4 (en) * 2008-04-28 2017-05-03 Daikin Industries, Ltd. Inverter control device and power conversion device
JP5272539B2 (ja) * 2008-06-26 2013-08-28 日立工機株式会社 ねじ締め機
JP5362657B2 (ja) * 2010-06-28 2013-12-11 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP2013013325A (ja) * 2012-10-19 2013-01-17 Daikin Ind Ltd 電力変換装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6160726A (en) * 1997-11-25 2000-12-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power converter including positive bus ground
CN101595630A (zh) * 2007-11-20 2009-12-02 株式会社村田制作所 绝缘型dc-dc变换器
CN102835017A (zh) * 2010-03-25 2012-12-19 松下电器产业株式会社 逆变器装置以及使用该逆变器装置的电气设备
CN202602543U (zh) * 2012-04-23 2012-12-12 华北电力大学 一种双向四象限变频器

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