CN107646166A - 逆变器电路和电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

提供即使在使用了SJ‑MOSFET等寄生电容较大的开关元件的情况下，也能够抑制浪涌电压的逆变器电路和电力转换装置。电力转换装置(1)具有的逆变器电路(10)具有全桥逆变器部(11)和短接部(12)，短接部(12)具有开关元件(Q5、Q6)以及与开关元件(Q5、Q6)连接的钳位元件(D3、D4)。并且，通过钳位元件(D3、D4)，能够抑制向开关元件(Q5、Q6)施加浪涌电压等过大的电压。

Description

逆变器电路和电力转换装置
技术领域
本发明涉及具有使来自全桥逆变器的输出短接的短接部的逆变器电路以及电力转换装置。
背景技术
例如，在将通过太阳能电池的发电获得的直流输出转换为交流的逆变器等电力转换装置中，使用了将全桥逆变器和进行短接的开关元件进行组合后得到的HERIC电路(例如，参照专利文献1)。
另外，作为在电力转换装置等的装置中使用的开关元件，关注的是具有超结结构的SJ-MOSFET(Super Junction Metal-Oxide-Semiconductor Field effecttransistor)。
图1是示意性地示出MOSFET的内部结构的概要截面图。图1的(a)是具有超结结构的SJ-MOSFET，图1的(b)是用于比较而示出的以往类型的MOSFET。SJ-MOSFET是在漂移层上具有被称作超结结构的周期性的p-n列结构的MOSFET。在以往类型的MOSFET中，耗尽层是以截止状态从p基极底部向低密度n层(漂移层)中纵向延伸的，与此相对，在超结结构中，耗尽层是从纵向延伸的p-n结横向延伸的。
在这样形成的SJ-MOSFET中，即使提高作为电流通路的n层的密度也容易耗尽，因此，具有能够一边确保截止状态下的高耐压、一边使导通电阻下降到以往类型的MOSFET的1/100以下的特征。并且，SJ-MOSFET自1997年公布以来，一直进行着积极地开发。例如，随着晶体生长、加工技术等技术的进步，超结结构的横向的精细化取得了进展，由此，能够增大纵横比，实现了每单位面积的导通电阻的进一步降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：德国专利申请公开第10221592号说明书
发明内容
发明要解决的课题
然而，SJ-MOSFET成本较低且导通电阻较小，可以期待作为高效的器件，另一方面，也存在寄生电容较大、内置二极管的反向恢复特性差的课题。
图2是示出逆变器的一例的电路图。图2所示的逆变器是一种HERIC电路，其具有：使用了开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的全桥逆变器部；以及使用了以导通方向为相反方向的方式两组并联地进行布线的开关元件Q5、Q6的短接部。在图2所示的HERIC电路中，为了使从开关元件Q5导通的循环状态切换到电力电压动作而使开关元件Q1、Q4导通时，向在循环状态下没有被施加电压的循环电路(短接部)的开关元件Q6施加输入电压。当没有被施加电压的开关元件Q6被施加了输入电压时，通过开关元件Q6的寄生电容和布线的寄生电感而产生谐振。此时，如果开关元件Q6的寄生电容较大，则各器件可能因谐振导致的浪涌电压而发生损坏。
本发明是鉴于该情况而完成的，在使来自全桥逆变器的输出短接的短接部中，开关元件与钳位元件连接。由此，本发明的目的在于提供能够抑制浪涌电压等过大电压带来的影响的逆变器电路以及具有这样的逆变器电路的电力转换装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的逆变器电路具有将来自全桥逆变器的输出短接的短接部，其特征在于，所述短接部具有：开关元件；以及钳位元件，其与所述开关元件连接。
另外，逆变器电路具有将来自全桥逆变器的输出短接的短接部，其特征在于，所述短接部具有：串联连接的整流元件和开关元件；以及钳位元件，其连接在所述整流元件与所述开关元件之间。
另外，其特征在于，所述钳位元件的阳极侧与所述整流元件的阴极侧连接，或者所述钳位元件的阴极侧与所述整流元件的阳极侧连接。
另外，其特征在于，所述钳位元件的阴极侧与所述整流元件的阴极侧连接，或者所述钳位元件的阳极侧与所述整流元件的阳极侧连接。
另外，其特征在于，所述串联连接的整流元件和开关元件为2组，所述2组的整流元件和开关元件以导通方向为相反方向的方式并联地进行布线。
另外，逆变器电路具有将来自全桥逆变器的输出短接的短接部，其特征在于，所述短接部具有：串联连接的2个开关元件；以及钳位元件，其连接在所述2个开关元件之间。
另外，逆变器电路的特征在于，所述开关元件是以导通方向为相反方向的方式连接的，所述钳位元件是连接着阳极侧的钳位元件和连接着阴极侧的钳位元件这两个钳位元件。
另外，逆变器电路的特征在于，所述钳位元件的另一端与所述全桥逆变器连接。
另外，逆变器电路的特征在于，所述开关元件是具有超结结构的场效应晶体管。
并且，本发明的电力转换装置的特征在于，具有：所述逆变器电路；输入部，其接受直流电力的输入；以及输出部，其输出交流电力，通过所述逆变器电路进行直交转换。
在本发明中，能够通过钳位元件抑制施加给开关元件的过大电压。
发明效果
在本发明中，作为将来自全桥逆变器的输出短接的短接部，具有开关元件以及与开关元件连接的钳位元件。由此，能够通过钳位元件抑制施加给开关元件的过大电压，因此，能够实现如下良好的效果：能够抑制开关元件的损坏等的异常的产生。
附图说明
图1是示意性地示出MOSFET的内部结构的概要截面图。
图2是示出逆变器的一例的电路图。
图3是示出具有逆变器电路的电力转换装置的一例的电路图。
图4是例示逆变器电路具有的短接部的一部分的电路图。
图5是示出具有逆变器电路的电力转换装置的一例的电路图。
图6是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。
图7是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。
图8是在电路图上示出了对逆变器电路进行实验时发生的情况的示意图。
图9是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。
图10是在电路图上示出了对逆变器电路进行实验时发生的情况的示意图。
图11是示出具有在实验中使用的逆变器电路的电力转换装置的概要的电路图。
图12是示出在实验中使用的逆变器电路的电路图。
图13是示出在实验中使用的逆变器电路的电路图。
图14是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。
图15是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。
图16是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。
图17是示出在实验中使用的逆变器电路的电路图。
图18是示出了针对逆变器电路的实验结果的图表。
图19是示出了针对逆变器电路的实验结果的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下的实施方式只是对本发明进行具体化的一例，并不具有对本发明的技术范围进行限定的属性。
＜实施方式1＞
图3是示出具有逆变器电路的电力转换装置的一例的电路图。图3的(a)示出了具有本发明的实施方式1的逆变器电路10的电力转换装置1，图3的(b)示出了用于比较的具有以往的逆变器电路的电力转换装置。图3的(a)所示的电力转换装置1例如具有逆变器电路10和电感器L1、L2，逆变器电路10用于太阳能发电系统等系统中，并且通过输入部接受从太阳能电池(未图示)等电源输出的直流电压并将其转换成交流电压，在电力转换装置1中，将由逆变器电路10转换后的交流电压经由电感器L1、L2从输出部向电力负载13输出。另外，具有逆变器电路10的电力转换装置1接收的直流电压适当通过DC-DC转换器等转换装置(未图示)被转换成合适的电压。
图3的(a)中例示的逆变器电路10具有全桥逆变器部11和短接部12。全桥逆变器部11是将开关元件Q1、Q2、Q3、Q4进行组合的全桥电路。具体地，在全桥电路中，串联连接的开关元件Q1、Q3和串联连接的开关元件Q2、Q4连接输入侧的一对电力线之间。并且，开关元件Q1和Q3之间、开关元件Q2和Q4之间，分别连接着用于向短接部12进行输出的电力线。开关元件Q1、Q2、Q3、Q4是使用具有超结结构的电场效应晶体管即SJ-MOSFET(Super JunctionMetal-Oxide-Semiconductor Field effect transistor)等半导体构成的半导体开关，并且它们分别以逆并联的方式内置有反向二极管。
在短接部12中，串联连接的整流元件D1和开关元件Q5、以及串联连接的整流元件D2和开关元件Q6连接与全桥逆变器部11连接的一对电力线之间。整流元件D1和开关元件Q5、整流元件D2和开关元件Q6这2组是以导通方向为相反方向的方式并联连接的。另外，在整流元件D2和开关元件Q6之间连接着钳位元件D3的一端，钳位元件D3的另一端与全桥逆变器部11的开关元件Q1以及开关元件Q2连接。并且，在整流元件D1和开关元件Q5之间连接着钳位元件D4的一端，钳位元件D4的另一端与全桥逆变器部11的开关元件Q3以及开关元件Q4连接。另外，在图3的(a)中例示的逆变器电路10中，整流元件D2的阴极侧连接着钳位元件D3的阳极侧，整流元件D1的阳极侧连接着钳位元件D4的阴极侧。
在图3的(a)中例示的逆变器电路10中，短接部12的整流元件D1、整流元件D2、开关元件Q6以及开关元件Q5形成HERIC电路的循环部分。因此，对于整流元件D1、D2而言，为了防止循环部分的回流，采用二极管等具有整流作用的元件。为了通过对基于浪涌电压的过电流进行钳位来防止流入开关元件Q5、Q6，钳位元件D3、D4采用二极管等具有整流作用的元件。短接部12具有的开关元件Q5、Q6是使用SJ-MOSFET等半导体构成的半导体开关，分别以逆并联的方式内置有反向二极管。
另外，在开关元件Q5、Q6的作为二极管的特性例如反向恢复特性良好的情况下，也可以省略整流元件D1、D2。另外，通过配设整流元件D1、D2，即使在开关元件Q5、Q6的作为二极管的特性不充分的情况下，也能够防止HERIC电路的循环部分的回流。
通过比较图3的(a)和(b)可知，图3的(a)例示的本发明的实施方式1的逆变器电路10和以往的逆变器电路的不同点在于，逆变器电路10具有钳位元件D3、D4。在图3的(a)中，将输入电压Vin的正侧的电位设为P(图中上侧)，将负侧的电位设为N(图中下侧)，则在整流元件D2与开关元件Q6之间的中点电位M1比P电位高的情况下，钳位元件D3导通，从而中点电位M1接近P电位。另外，在中点电位M1比N电位低的情况下，整流元件D2、整流元件D1、以及钳位元件D4导通，从而中点电位M1接近N电位。整流元件D1与开关元件Q5之间的中点电位M2也同样地，在中点电位M2比P电位高的情况下，整流元件D1、整流元件D2、钳位元件D3导通，从而中点电位M2接近P电位。另外，在中点电位M2比N电位低的情况下，钳位元件D4导通，从而中点电位M2接近N电位。
图3的(a)例示的逆变器电路10构成为将全桥逆变器部11和短接部12组合后的HERIC电路，开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6使用SJ-MOSFET。SJ-MOSFET的良好特征在于其是导通电阻低且高效的器件，但是由于寄生电容较大，因此谐振导致的浪涌电压增大，各器件可能发生损坏等异常。然而，如上所述，钳位元件D3、D4抑制中点电位M1、M2的变动，因此，通过钳位元件D3、D4，能够降低浪涌电压带来的影响。因此，即使运用SJ-MOSFET的特性，也能够降低对设备的不良影响。
接着，说明实施方式1中的钳位元件D3、D4的导通方向的影响。图4是例示逆变器电路10具有的短接部12的一部分的电路图。图4的(a)和图4的(b)示出了逆变器电路10的短接部12具有的整流元件D1、钳位元件D4以及开关元件Q5。如在图3的(a)中例示的那样，图4的(a)示出整流元件D1的阴极侧连接着钳位元件D4的阳极侧的结构，图4的(b)示出整流元件D1的阴极侧连接着钳位元件D4的阴极侧的结构。图4的(b)是本发明的实施方式1的逆变器电路10的变形例之一。
即使是按照图4的(b)例示那样构成的情况下，当开关元件Q5与整流元件D1之间的电位大幅下降时，也能够通过钳位元件D4进行钳位。然而，在按照图4的(b)例示那样构成逆变器电路10的情况下，当开关元件Q5与整流元件D1之间的电位大幅上升时，无法通过钳位元件D4进行钳位。另外，此时，由于相对于整流元件D1也是相反方向，因此，过大的电压被施加给开关元件Q5。另外，在构成为整流元件D1的阳极侧连接着钳位元件D4的阳极侧的情况下，当开关元件Q5与整流元件D1之间的电位大幅上升时，能够通过钳位元件D4进行钳位，但是当开关元件Q5与整流元件D1之间的电位大幅下降时，无法通过钳位元件D4进行钳位。因此，优选图4的(a)例示的、不论开关元件Q5与整流元件D1之间的电位在正方向和负方向中的哪一方向进行摆动时都能够保护开关元件Q5的方式。整流元件D2、钳位元件D3以及开关元件Q6也相同。即，通过将整流元件D2的阳极侧与钳位元件D3的阴极侧连接，不论被施加的电压的方向如何，都能够对开关元件Q6进行保护。另外，即使是整流元件D2的阳极侧连接着钳位元件D3的阳极侧的情况下，当开关元件Q6与整流元件D2之间的电位大幅上升时，也能够通过钳位元件D3进行钳位。另外，在整流元件D2(或D1)的阴极侧连接着钳位元件D3(或D4)的阴极侧的情况下，当开关元件Q6(或Q5)与整流元件D2(或D1)之间的电位大幅下降时，也能够通过钳位元件D3(或D4)进行钳位。
＜实施方式2＞
图5是示出具有逆变器电路的电力转换装置的一例的电路图。图5的(a)示出具有本发明的实施方式2的逆变器电路20的电力转换装置2，图5的(b)示出用于比较的具有以往的逆变器电路的电力转换装置。图5的(a)所示的电力转换装置2具有逆变器电路20和电感器L1、L2，在电力转换装置2中，将通过逆变器电路20转换的交流电压经由电感器L1、L2向电力负载23输出。
图5的(a)例示的逆变器电路20具有全桥逆变器部21和短接部22。在实施方式2的电力转换装置2和逆变器电路20中，除了短接部22以外的结构，均与实施方式1相同，因此，对于这些结构，可参照实施方式1，这里，省略说明。
在图5的(a)所示的逆变器电路20的短接部22中，在与全桥逆变器部21连接的一对电力线之间，开关元件Q5、Q6以导通方向是相反方向的方式，在漏极侧彼此连接的状态下串联连接。另外，在开关元件Q5与开关元件Q6之间连接着钳位元件D3、D4。钳位元件D3的阳极侧连接在开关元件Q5与开关元件Q6之间，钳位元件D3的阴极侧与全桥逆变器部11的开关元件Q1以及开关元件Q2连接。钳位元件D4的阴极侧连接在开关元件Q5与开关元件Q6之间，钳位元件D4的阳极侧与全桥逆变器部11的开关元件Q3以及开关元件Q4连接。
短接部22具有的开关元件Q5、Q6是使用SJ-MOSFET等半导体构成的半导体开关，分别以逆并联的方式组装有反向二极管。钳位元件D3、D4是使用二极管等具有整流作用的元件构成的。
通过比较图5的(a)和(b)可知，图5的(a)中例示的本发明的实施方式2的逆变器电路20与以往的逆变器电路的不同点在于，逆变器电路20具有钳位元件D3、D4。在图5的(a)中，将输入电压Vin的正侧的电位设为P(图中上侧)，将负侧的电位设为N(图中下侧)，则在开关元件Q5与开关元件Q6之间的中点电位M3比P电位高的情况下，钳位元件D3导通，从而中点电位M3接近P电位。另外，在中点电位M3比N电位低的情况下，钳位元件D4导通，中点电位M3接近N电位。
在图5的(a)例示的逆变器电路20中，使用SJ-MOSFET作为开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6。并且，如上所述，由于钳位元件D3、D4抑制中点电位M3的变动，因此，通过钳位元件D3、D4，能够降低浪涌电压带来的影响。因此，能够活用SJ-MOSFET的特性，并降低对器件的不良影响。
＜实验1＞
接着，说明针对上述的实施方式的逆变器电路模拟地施加浪涌电压的作为模拟测试的实验结果。作为实验1的模拟测试，针对使用图5的(a)进行了说明的逆变器电路20，对在开始电压的输入时产生的现象进行确认。实验1是在如下条件下实施的：输入电压(直流)：370Vdc、输出电压(交流)：202Vac、额定输出：5.5kw、开关频率：20kHz、电感器L1、L2：700μH。另外，为了进行比较，在对图5的(a)例示的本发明的实施方式2的逆变器电路20进行实验的同时，也对图5的(b)例示的以往的逆变器电路在相同的条件下实施了实验。
图6是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。图6的(a)和图6的(b)是示出了在上述的条件下开始电压输入时开关元件Q6的漏极-源极间的电压Vds6的经时变化的曲线图。在图6的(a)和图6的(b)中，以横轴为时间[Time]，以纵轴为漏极-源极间电压Vds6[V]而示出时间与漏极-源极间电压Vds6之间的关系。另外，图6的(a)是示出关于图5的(a)中例示的本发明的实施方式2的逆变器电路20的电压Vds6的经时变化的图，图6的(b)是用于比较而示出关于图5的(b)例示的以往的逆变器电路的电压Vds6的经时变化的图。
根据图6的(b)所示的以往的逆变器电路的实验1的结果，在开始向开关元件Q6施加电压的时刻，在漏极-源极间施加700V左右的电压Vds6。由于在该实验中使用的各开关元件的耐压是650V，因此，在相同条件下可能发生开关元件的损坏。另一方面，根据图6的(a)所示的本发明的实施方式2的逆变器电路20的实验1的结果，在开始向开关元件Q6施加电压的时刻，在漏极-源极间施加的电压Vds6被控制在耐压以下即600V左右。另外，本发明的实施方式2的逆变器电路20的激振的时间也比以往的逆变器电路缩短。
图7是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。图7的(a)是与图6的(a)相同的曲线图，示出关于图5的(a)例示的本发明的实施方式2的逆变器电路20的电压Vds6的经时变化。图7的(b)是示出上述的条件下开始电压输入时，图5的(a)例示的本发明的实施方式2的逆变器电路20具有的钳位元件D3中流过的电流的经时变化的曲线图。在图7的(b)中，以横轴为时间[Time]，以纵轴为钳位元件D3中流过的电流Id3而示出时间与电流Id3之间的关系。
如图7的(a)和图7的(b)所示，当施加给开关元件Q6的电压Vds6急剧变化时，可以确认的是电流Id3通过钳位元件D3，电流Dd3在急剧上升后减小。
图8是在电路图上示出对逆变器电路进行实验时发生的情况的示意图。图8的(a)和图8的(b)是根据图7的(a)和图7(b)所示的曲线图，将在对图5的(a)中例示的本发明的实施方式2的逆变器电路20进行实验1时产生的电流的流动与逆变器电路10的电路图的一部分重叠后的示意图。图8的(a)示出了在开关元件Q6上产生虚线所示的寄生电容并且电流流入所产生的寄生电容的情况。如图8的(a)所示，当产生寄生电容时，由于基于寄生电容的谐振，使施加给开关元件Q6的电压变得过大，成为浪涌电压。并且，由于在正方向上增大的浪涌电压而使开关元件Q6的漏极侧的电位比输入电压的正侧的电位(图5的(a)中的P电位)大时，如图8的(b)所示，钳位元件D3导通，基于浪涌电压的电流向输入侧回流。因此，可以推测出，电流Id3按照图7的(b)所示那样的变化进行流动，抑制了向开关元件Q6施加的浪涌电压。
＜实验2＞
接着，作为实验2的模拟测试，针对使用图3的(a)说明的逆变器电路10确认了开始电压输入时产生的现象。与实验1相同，实验2是在如下条件下实施的：输入电压(直流)：370Vdc、输出电压(交流)：202Vac、额定输出：5.5kw、开关频率：20kHz、电感器L1、L2：700μH。
图9是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。图9是示出了在上述的条件下开始电压输入时，图3的(a)例示的本发明的实施方式1的逆变器电路10具有的开关元件Q6的漏极-源极间的电压Vds6的经时变化的曲线图。在图9中，以横轴为时间[Time]，以纵轴为漏极-源极间电压Vds6[V]，示出时间与电压Vds6[V]之间的关系。如图9所示，在实施方式1的逆变器电路10中，可以确认开关元件Q6的漏极-源极间电压Vds6几乎没有发生浪涌电压和激振。
图10是在电路图上示出了对逆变器电路进行实验时发生的情况的示意图。图10的(a)示出将在对图3的(a)例示的本发明的实施方式1的逆变器电路10进行实验2时产生的电流的流动与逆变器电路10的电路图的一部分重叠。图10的(b)示出将在对图5的(a)例示的本发明的实施方式2的逆变器电路20进行实验1时产生的电流的流动与逆变器电路20的电路图的一部分重叠。
在使用了图10的(b)所示的开关元件Q6中内置的反向二极管的情况下，当反向二极管的反向恢复特性不充分时，即反向恢复电荷Qrr较大时，开关元件Q6的漏极-源极间电压Vds6上升。因此，在开关元件Q5中内置的反向二极管变为非导通时，开关元件Q6可能产生激振。因此，当采用实施方式2的逆变器电路20时，优选选择内置有具有较高的反向恢复特性的反向二极管的开关元件，由此能够抑制激振。
另外，如图10的(a)所示，在将反向恢复特性良好的SiC二极管等二极管用作整流元件D2并将整流元件D2与开关元件Q6连接时，能够与开关元件Q6中内置的反向二极管的有无和特性无关地抑制激振。即，通过同时使用钳位元件和反向恢复特性良好的整流元件，能够如图9所示那样抑制为几乎不再产生浪涌电压和激振的程度。因此，在将内置的反向二极管特性较低的SJ-MOSFET用作开关元件时，如作为实施方式1例示的那样，优选将整流元件和开关元件串联连接，并且连接钳位元件。由此，能够防止HERIC电路的循环部分的回流，并且能够充分抑制浪涌电压和激振。因此，能够稳定地使用SJ-MOSFET，能够实现逆变器电路的高效化。
＜其他实验＞
由于除了上述的实验1和实验2以外，还对逆变器电路的结构进行变形并且在相同的条件下进行了模拟测试，因此，对这些其他实验的结果进行说明。图11是示出具有在实验中使用的逆变器电路的电力转换装置的概要的电路图。图11所示的电力转换装置具有的逆变器电路概括地示出作为实施方式1、实施方式2、以及比较例示出的逆变器电路的短接部的结构。即，在图11中，除了作为电路A示出的短接部的电路结构外，上述的逆变器电路是共同的结构。在以后的实验中，只示出作为电路A示出的短接部的电路，对其实验结果进行说明。另外，在其他实验的模拟测试中，对实施方式1中例示的逆变器电路10及其变形例进行了实验3-1、实验3-2以及实验3-3，另外，作为比较用的以往技术进行了比较1和比较2。
作为其他实验，对图3的(a)例示的逆变器电路10的短接部12具有的整流元件D2的导通方向带来的影响进行了确认。图12和图13是示出在实验中使用的逆变器电路的电路图。图12示出在本发明的实施方式1中例示的逆变器电路10中对整流元件的导通方向进行变更后的变形例的电路A的结构。图12的(a)示出关于作为模拟测试进行的实验3-1的电路A，其方式与图3的(a)例示的实施方式1的逆变器电路10相同。图12的(b)示出关于作为模拟测试进行的实验3-2的电路A，其方式是，在实验3-1的电路A中替换了整流元件D1与开关元件Q5的位置，整流元件D1的阴极侧与钳位元件D4的阴极侧连接。图12的(c)示出关于作为模拟测试进行的实验3-3的电路A，其方式是，在实验3-1的电路A中替换了流元件D2与开关元件Q6的位置，整流元件D2的阴极侧与钳位元件D3的阳极侧连接，并且使整流元件D1的导通方向成为相反方向，使整流元件D1的阴极侧与钳位元件D4的阴极侧连接。图13示出关于为了比较而进行的不具有钳位元件D3、D4的以往技术的模拟测试中的电路A的结构。图13的(a)示出关于比较1的电路A，其方式是将开关元件Q5、Q6的源极侧与整流元件D1、D2的阳极侧连接。图13的(b)示出关于比较2的电路A，其方式是将开关元件Q5、Q6的漏极侧与整流元件D1、D2的阴极侧连接。
图14～图16是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。图14的(a)、(b)以及(c)针对实验3-1、实验3-2以及实验3-3示出向开关元件Q5的漏极-源极间施加的电压Vds5的经时变化。图15的(a)、(b)以及(c)针对关于实验3-1、实验3-2以及实验3-3示出向开关元件Q6的漏极-源极间施加的电压Vds6的经时变化。图16的(a)和(b)针对比较1和比较2示出向开关元件Q6的漏极-源极间施加的电压Vds6的经时变化。在图14～图16分别所示的曲线图中，以横轴为时间[Time]，以纵轴为漏极-源极间的电压Vds5[V]或电压Vds6[V]，示出了时间与电压Vds5[V]或电压Vds6[V]之间的关系。其中，为了掌握电压Vds5和电压Vds6的整体变化，根据变化幅度对纵轴方向的比例进行设定。与不具有钳位元件D3、D4的以往技术的比较1以及比较2相比，本发明的实验3-1～实验3-3能够抑制开关元件Q6的漏极-源极间电压Vds6的浪涌电压和激振。另外，实验3-1与实验3-2、实验3-3相比，也能够抑制针对开关元件Q5和开关元件Q6的浪涌电压和激振。如以上那样，通过将钳位元件的阴极侧与整流元件的阳极侧连接、将钳位元件的阳极侧与整流元件的阴极侧连接，即通过将整流元件和钳位元件的不同极彼此连接，即使在电压明显升高或下降的情况下，由于整流元件或钳位元件导通，因此能够抑制浪涌电压和激振。
图17是示出在实验中使用的逆变器电路的电路图。图17的(a)示出关于作为模拟测试进行的实验4的电路A，其方式与图5的(a)例示的本发明的实施方式2的逆变器电路20相同。图17的(b)示出关于比较3的电路A，其方式与图5的(b)所示的以往的逆变器电路相同。
图18和图19是示出针对逆变器电路的实验结果的曲线图。图18的(a)针对实验4示出向开关元件Q5的漏极-源极间施加的电压Vds5的经时变化。图18的(b)针对实验4示出向开关元件Q6的漏极-源极间施加的电压Vds6的经时变化。图19的(a)针对比较3示出向开关元件Q5的漏极-源极间施加的电压Vds5的经时变化。图19的(b)针对比较3示出向开关元件Q6的漏极-源极间施加的电压Vds6的经时变化。在图18和图19分别所示的曲线图中，以横轴为时间[Time]，以纵轴为漏极-源极间的电压Vds5[V]或电压Vds6[V]，示出了时间与电压Vds5[V]或电压Vds6[V]的关系。如图18和图19所示，与不具有钳位元件D3、D4的以往技术的比较3相比，本发明的实验4能够抑制开关元件Q5的漏极-源极间电压Vds5和开关元件Q6的漏极-源极间电压Vds6双方的浪涌电压和激振。
本发明不限于以上说明的实施方式，也可以通过其他各种方式进行实施。因此，上述的实施方式中的所有内容只是单纯的例示，不能限定性地解释。本发明的范围是通过权利要求示出的，并不被说明书正文限制。并且，属于与权利要求同等范围内的变形和变更都包括在本发明的范围内。
例如，在上述实施方式中，示出了将内置有反向二极管的SJ-MOSFET用作开关元件的方式，但本发明并不限于此，也可以是通常的MOSFET等，能够扩展成各种方式。
另外，在上述实施方式中，示出了将钳位元件的另一端与全桥逆变器部连接的方式，但也可以扩展成连接到全桥逆变器部以外的适合的电位等各种方式。
并且，在上述实施方式中，示出了在太阳能发电系统中应用的方式，但本发明并不限于此，也可以应用于将直流转换成交流的车载逆变器等各种逆变器中。
标号说明
1、2：电力转换装置；10、20：逆变器电路；11、21：全桥逆变器部；12、22：短接部；Q1、Q2、Q3、Q4：开关元件；D1、D2：整流元件；D3、D4：钳位元件；L1、L2：电感器。

Claims (10)

1.一种逆变器电路，其具有将来自全桥逆变器的输出短接的短接部，其特征在于，
所述短接部具有：
开关元件；以及
钳位元件，其与所述开关元件连接。
2.一种逆变器电路，其具有将来自全桥逆变器的输出短接的短接部，其特征在于，
所述短接部具有：
串联连接的整流元件和开关元件；以及
钳位元件，其连接在所述整流元件与所述开关元件之间。
3.根据权利要求2所述的逆变器电路，其特征在于，
所述钳位元件的阳极侧与所述整流元件的阴极侧连接，或者所述钳位元件的阴极侧与所述整流元件的阳极侧连接。
4.根据权利要求2所述的逆变器电路，其特征在于，
所述钳位元件的阴极侧与所述整流元件的阴极侧连接，或者所述钳位元件的阳极侧与所述整流元件的阳极侧连接。
5.根据权利要求2～4中的任意一项所述的逆变器电路，其特征在于，
所述串联连接的整流元件和开关元件为2组，
所述2组的整流元件和开关元件以导通方向为相反方向的方式并联地进行布线。
6.一种逆变器电路，其具有将来自全桥逆变器的输出短接的短接部，其特征在于，
所述短接部具有：
串联连接的2个开关元件；以及
钳位元件，其连接在所述2个开关元件之间。
7.根据权利要求6所述的逆变器电路，其特征在于，
所述开关元件是以导通方向为相反方向的方式连接的，
所述钳位元件是连接着阳极侧的钳位元件和连接着阴极侧的钳位元件这两个钳位元件。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的逆变器电路，其特征在于，
所述钳位元件的另一端与所述全桥逆变器连接。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的逆变器电路，其特征在于，
所述开关元件是具有超结结构的场效应晶体管。
10.一种电力转换装置，其特征在于，其具有：
权利要求1～9中的任意一项所述的逆变器电路；
输入部，其接受直流电力的输入；以及
输出部，其输出交流电力，
通过所述逆变器电路将直流转换为交流。
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