CN107925374A - 电动机驱动装置以及空气调节机 - Google Patents

Abstract

一种电动机驱动装置，驱动电动机，所述电动机驱动装置具备与所述电动机的相数相同数量的逆变器模块，所述逆变器模块各自具备多个串联地连接有两个开关元件的开关元件对，在所述逆变器模块各自中，多个所述开关元件对并联地连接，与所述开关元件连接的栅极电阻Rg1的电阻值按连接的所述开关元件被设定。

Description

电动机驱动装置以及空气调节机

技术领域

本发明涉及具备开关元件的电动机驱动装置以及空气调节机。

背景技术

以往，在制造开关元件的情况下，将从圆形形状的晶片切出的方形的芯片安装于金属板等。在晶片中存在晶体缺陷，有晶体缺陷的芯片是无法使用的。在芯片面积大的情况下，在芯片内部包含晶体缺陷的概率增加，所以成品率恶化。另一方面，在芯片面积小的情况下，能够降低在芯片内部包含晶体缺陷的概率，能够提高成品率。通过减小芯片面积，能够通过成品率的提高来实现开关元件的低价格化。

与芯片面积大的开关元件相比，在芯片面积小的开关元件中，电流容量下降。但是，通过将芯片面积小的开关元件并联连接来能够实现大电流化。在专利文献1中，公开了如下技术：在将开关元件并联连接的情况下，为了防止由于各开关元件的开关的定时的不一致而产生的误动作或者破损，使对并联连接的开关元件提供驱动信号的单独的信号线的电感相互相等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5559265号公报

发明内容

然而，根据上述现有技术，在多个开关元件安装于相同的模块内的情况下，由于与用于进行与模块外部的连接的端子位置的关系，或者模块内的布线走线的自由度低，所以存在难以使电感一致成相等这样的问题。另外，在使电感一致的情况下，即使是本来应该能够缩短信号线的开关元件，也需要与信号线最长的开关元件相匹配地进行调整。在该情况下，存在开关时间变长、开关损耗增加这样的问题。另外，在以高频使开关元件进行开关的情况下，需要将为了避免上支路以及下支路的开关元件的同时短路而设置的死区时间(dead time)设置得长，存在有可能会引起电压失真或者电压失真所致的电动机的铁损增加这样的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于得到在将开关元件并联连接的情况下，能够消除各开关元件的开关定时的不一致，并抑制开关元件或者电动机的损耗增加的电动机驱动装置。

为了解决上述课题，并达到目的，本发明的电动机驱动装置是驱动电动机的电动机驱动装置。电动机驱动装置具备与电动机的相数相同数量的逆变器模块，逆变器模块各自具备多个串联地连接有两个开关元件的开关元件对。在逆变器模块各自中，多个开关元件对并联地连接，与开关元件连接的栅极电阻的电阻值按连接的开关元件被设定。

本发明的电动机驱动装置起到如下效果：能够在将开关元件并联连接的情况下，消除各开关元件的开关定时的不一致，并抑制开关元件或者电动机的损耗增加。

附图说明

图1是示出实施方式1的电动机驱动装置的结构例的图。

图2是示出实施方式1的控制开关元件的导通截止的驱动控制电路的内部电路图的图。

图3是示出实施方式1的驱动控制电路的栅极电阻以及开关元件的等效电路的例子的图。

图4是示出在实施方式1的驱动控制电路以及开关元件中栅极－源极间电压与电感以及栅极电阻的关系的图。

图5是示出实施方式2的控制开关元件的导通截止的驱动控制电路的内部电路图的例子的图。

图6是实施方式2的控制开关元件的导通截止的驱动控制电路的内部电路图，是示出自动地调整栅极电阻的情况下的例子的图。

图7是示出实施方式3的空气调节机的结构例的图。

附图标记说明

1：交流电源；2：整流器；3：电抗器；4：电容器；5、6、7：逆变器模块；5a、5b、5c、5d、5e、5f：开关元件；8：马达；9：控制部；10a、10b：电流测量部；11：电压检测部；30、31、32：驱动控制部；39a、39b、39c、39d、39e、39f：驱动控制电路；80：空气调节机；81：压缩机；82：四通阀；83：室外热交换器；84：膨胀阀；85：室内热交换器；86：制冷剂配管；87：压缩机构；100：电动机驱动装置；101：逆变器部。

具体实施方式

以下，根据附图，详细地说明本发明的实施方式的电动机驱动装置以及空气调节机。此外，本发明并不被该实施方式限定。

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1的电动机驱动装置100的结构例的图。如图1所示，驱动作为电动机的马达8的电动机驱动装置100具备：整流器2，将从交流电源1输入的交流电流整流成直流电流；电抗器3；电容器4；电压检测部11，检测电容器4的两端电压；逆变器模块5、6、7，将直流电流变换为3相交流电流，驱动作为3相马达的马达8；控制部9，生成用于控制逆变器模块5～7的驱动信号即PWM信号；以及驱动控制部30、31、32。在逆变器模块5、7与马达8之间设置有测量马达电流的电流测量部10a、10b。由逆变器模块5、6、7构成逆变器部101。

电动机驱动装置100在空气调节机、制冷机、洗涤干燥机、冰箱、除湿器、热泵式热水供给机、陈列柜、吸尘器、风扇马达、换气扇、手干燥机、感应加热电磁烹调器等中能够用作驱动马达的装置。

逆变器部101具备与U相对应的逆变器模块5、与V相对应的逆变器模块6以及与W相对应的逆变器模块7。电动机驱动装置100具备与马达8的相数相同的数量的逆变器模块，在此具备3个逆变器模块。逆变器模块5、6、7分别具备开关元件5a、5b、5c、5d、5e、5f、驱动开关元件5a、5b、5c、5d、5e、5f的驱动控制电路39a、39b、39c、39d、39e、39f。在各逆变器模块中，开关元件5a、5c、5e构成上支路，开关元件5b、5d、5f构成下支路。另外，上支路以及下支路的两个开关元件串联地连接而构成开关元件对。具体而言，由开关元件5a以及5b构成开关元件对，由开关元件5c以及5d构成开关元件对，由开关元件5e以及5f构成开关元件对。电动机驱动装置100即使在开关元件5a～5f各自的电流容量小的情况下，也如图1所示针对每个相使开关元件并联化，即，将由开关元件5a以及5b构成的开关元件对、由开关元件5c以及5d构成的开关元件对、以及由开关元件5e以及5f构成的开关元件对并联地连接，从而实现大电流容量。此外，逆变器模块6、7的结构与逆变器模块5相同。为了简化记载，在图1中省略了逆变器模块6、7内的结构以及附图标记。

控制部9输入由电压检测部11检测到的母线电压以及由电流测量部10a、10b测量出的马达电流，根据母线电压以及马达电流来控制逆变器部101。具体而言，控制部9生成用于控制每个相以及每个支路的开关元件的导通截止状态的PWM信号Up、Vp、Wp、Un、Vn、Wn，输出到驱动控制部30～32。PWM信号Up、Vp、Wp是用于控制U、V、W相的上支路的开关元件的导通截止状态的PWM信号。PWM信号Un、Vn、Wn是用于控制U、V、W相的下支路的开关元件的导通截止状态的PWM信号。PWM信号是取表示导通即闭的高(High)和表示截止即开的低(Low)中的任意的值的脉冲状的信号。将脉冲即导通连续的期间的宽度称为脉冲宽度。逆变器部101的各逆变器模块5、6、7关于同一相的同一支路由3个开关元件构成，所以控制部9根据在3个开关元件变为导通时流过的电流来决定脉冲宽度。即，控制部9将3个开关元件视为大的电流容量的1个开关元件，生成PWM信号。

驱动控制部30～32针对每个相即每个逆变器模块5、6、7，根据由控制部9生成的PWM信号，生成用于对开关元件5a、5b、5c、5d、5e、5f进行PWM驱动的PWM信号。具体而言，驱动控制部30将从控制部9输入的PWM信号Up、Un分别复制3个。驱动控制部30将3个PWM信号Up输出到与U相对应的逆变器模块5的驱动控制电路39a、39c、39e，将3个PWM信号Un输出到与U相对应的逆变器模块5的驱动控制电路39b、39d、39f。驱动控制部31将从控制部9输入的PWM信号Vp、Vn分别复制3个。驱动控制部31将3个PWM信号Vp输出到与V相对应的逆变器模块6的驱动控制电路39a、39c、39e，将3个PWM信号Vn输出到与V相对应的逆变器模块6的驱动控制电路39b、39d、39f。驱动控制部32将从控制部9输入的PWM信号Wp、Wn分别复制3个。驱动控制部32将3个PWM信号Wp输出到与W相对应的逆变器模块7的驱动控制电路39a、39c、39e，将3个PWM信号Wn输出到与W相对应的逆变器模块7的驱动控制电路39b、39d、39f。在图1中，驱动控制部30～32配置于逆变器模块5～7的外部，但这是一个例子，驱动控制部30～32即使处于逆变器模块5～7的内部也没有任何问题，起到同样的效果，这是不言而喻的。

作为开关元件5a～5f，可以使用任意的元件，能够使用由GaN(氮化镓)、SiC(碳化硅)、金刚石等形成的宽带隙半导体。通过使用宽带隙半导体作为开关元件，从而耐压性高，容许电流密度也变高，所以能够实现模块的小型化。宽带隙半导体的耐热性也高，所以还能够实现散热部的散热片的小型化。宽带隙半导体能够进行高速开关动作，所以每1次开关的损耗小，所以能够抑制损耗的增加，并且实现高频开关。

在此，作为比较例，说明驱动3相马达的一般的逆变器。一般而言，在使用逆变器来驱动3相马达的情况下，逆变器针对每个相具备由串联地连接的上支路的1个开关元件和下支路的1个开关元件构成的开关元件对。因而，比较例的逆变器以3相量具备合计3对、即6个开关元件。在作为芯片安装开关元件的情况下，如在背景技术中说明那样，当增大芯片面积时，成品率恶化，当减小芯片面积时，能够提高成品率。特别是在使用SiC作为开关元件的情况下，晶片昂贵，所以为了低价格化，最好减小芯片面积。当在家庭用的空气调节机中使用而电流容量可以小的情况下，通过使用利用芯片面积小的6个开关元件来控制3相的逆变器模块来能够实现低价格化。

然而，当减小芯片面积时，开关元件的电流容量变小。因此，在利用比较例的逆变器模块、即6个开关元件来驱动3相马达的逆变器模块中，难以同时实现低价格化和大电流化。相对于此，在本实施方式中，通过并联地使用电流容量小的开关元件，能够实现低价格化和大电流化这两方。另外，能够如图1所示利用比较例所示的由6个开关元件构成的3相用的1个逆变器模块以及本实施方式的由6个开关元件构成的逆变器模块5、6、7使基本的部分共同化。因此，作为逆变器模块5、6、7，能够直接或者通过简易的变更而使用由6个开关元件构成的3相用的1个逆变器模块。换言之，能够将3相用的1个逆变器模块和图1所示的逆变器模块5、6、7制造成相同或者类似的模块。因而，能够廉价地制造大电流容量用的逆变器模块5、6、7。举一个例子，能够在家庭用的空气调节机中使用由6个开关元件构成的3相用的1个模块，在业务用的空气调节机中，使用如图1所示具备3个逆变器模块5、6、7的逆变器部101。以下，为了与本实施方式的逆变器部101区分，将如比较例那样每个相使用1对开关元件的逆变器称为单一对逆变器，将作为1个模块而安装有3相量的开关元件即3对开关元件的模块称为单一逆变器模块。

如图1所示，逆变器模块5具备3对开关元件。在单一对逆变器中，同一相的上支路的开关元件为1个，同一相的下支路的开关元件为1个。相对于此，在本实施方式中，同一相的上支路的开关元件为3个，同一相的下支路的开关元件为3个。因而，当将安装的开关元件的电流容量设为A(m)时，并联地连接3个开关元件而成的逆变器模块的电流容量在理想的情况下是3A(m)。

在本实施方式中，同一相的同一支路的3个开关元件实施与单一逆变器模块的1个开关元件同样的动作。即，同一相的同一支路的3个开关元件实施相同的动作。因而，在同一相的同一支路的3个开关元件中流过的电流大致相同。然而，即使同一相的同一支路的3个开关元件进行了相同的动作，实际上在3个开关元件中流过的电流也产生差异。即，在同一相的同一支路的3个开关元件中产生电流不均衡。

特别是由SiC形成的开关元件具有当流过电流而温度上升时导通电阻下降而更容易流过电流的特性，即温度负特性。在使用前述特性的开关元件的情况下，当在开关元件间产生电流不均衡时，流过大量的电流的开关元件的温度上升，进而流过更多的电流。除了由SiC形成的开关元件以外，在使用由Si形成的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等具有温度负特性的开关元件的情况下也是相同的。即使在产生了电流不均衡的情况下，为了避免在各开关元件中超过电流容量，也需要将逆变器模块整体的电流容量设定成从上述理想的3A(m)减去余量而得到的值。然而，为了增大逆变器模块的电流容量，上述余量的值最好小。

在此，说明在开关元件中流过的电流产生差异的主要原因。图2是示出实施方式1的控制开关元件5a的导通截止的驱动控制电路39a的内部电路图的例子的图。另外，图3是示出实施方式1的驱动控制电路39a的栅极电阻Rg1以及开关元件5a的等效电路的例子的图。在此，作为一个例子，使用逆变器模块5的驱动控制电路39a以及开关元件5a来进行说明，但关于逆变器模块5的其它驱动控制电路39b～39f以及开关元件5b～5f、以及逆变器模块6、7的驱动控制电路39a～39f以及开关元件5a～5f也相同。

从驱动控制部30输出的PWM信号Up经由驱动控制电路39a内的栅极驱动器50以及栅极电阻Rg1输入到开关元件5a的栅极端子。栅极驱动器50依照PWM信号Up进行开关元件5a的电荷的控制。当由驱动控制电路39a使电荷注入到栅极端子时，开关元件5a导通，当由驱动控制电路39a从栅极端子引出电荷时，开关元件5a截止。即使从驱动控制部30输出的PWM信号Up没有控制电荷的能力，由于驱动控制电路39a的栅极驱动器50连接于栅极电源而接受电源的供给，所以也能够依照PWM信号Up而容易地执行开关元件5a的电荷的充放电。此外，栅极电阻Rg1在图2中记载于驱动控制电路39a的内部，但这是一个例子，即使不是驱动控制电路39a内部，如果是起到同等效果的结构，则栅极电阻Rg1也可以处于驱动控制电路39a的外侧。

在图3中，Lg表示基于驱动控制电路39a与开关元件5a之间的信号线的电感，Rgd表示栅极－漏极间的电阻分量，Cgd表示栅极－漏极间的电容分量，Cgs表示栅极－源极间的电容分量。在开关元件5a中，当如图3所示从栅极端子被输入电压值Vin的PWM信号Up时，栅极－源极间的电容分量Cgs被充电，以这样的形式栅极－源极间电压Vgs上升。当栅极－源极间电压Vgs超过开关元件5a所具有的阈值电压时，开关元件5a导通。栅极－源极间电压Vgs能够表示成式(1)那样。此外，关于栅极电阻Rg1，为了使其记载与在后述实施方式2中说明的栅极电阻Rg2、Rg3等共同，在式(1)中，将栅极电阻Rg1、Rg2、Rg3设为栅极电阻Rg。

[式1]

图4是示出实施方式1的驱动控制电路39a以及开关元件5a中的栅极－源极间电压Vgs与电感Lg以及栅极电阻Rg1的关系的图。横轴表示时间，纵轴表示电压。图4(a)示出电感Lg小的情况下的栅极－源极间电压Vgs的变化，图4(b)示出电感Lg比图4(a)大的情况下的栅极－源极间电压Vgs的变化，图4(c)示出虽然电感Lg与图4(b)相同但相对于图4(b)变更栅极电阻Rg1的大小、具体而言减小栅极电阻Rg1的情况下的栅极－源极间电压Vgs的变化。另外，图4(a)至图4(c)示出了开关元件5a的开关定时。当栅极－源极间电压Vgs成为阈值电压以上时，开关元件5a导通。图4(a)以及图4(c)示出了由于在从输入电压值Vin的PWM信号Up起经过t1之后栅极－源极间电压Vgs超过阈值电压，所以开关元件5a导通的情况。另外，图4(b)示出了由于在从输入电压值Vin的PWM信号Up起经过比t1晚的t2之后栅极－源极间电压Vgs超过阈值电压，所以开关元件5a导通的情况。

另外，可以说图4所示的关系关于逆变器模块5内的其它驱动控制电路与开关元件的组合的关系也是同样的。在逆变器模块5中，在驱动控制电路39a以及开关元件5a间的信号线的电感Lg、驱动控制电路39c以及开关元件5c间的信号线的电感Lg、以及驱动控制电路39e以及开关元件5e间的信号线的电感Lg不同的情况下，如图4(a)以及图4(b)所示，栅极－源极间电压Vgs达到阈值电压的时间不同，所以开关元件导通的定时不同。例如，在逆变器模块5中，在驱动控制电路39a以及开关元件5a间的信号线的电感Lg比驱动控制电路39c以及开关元件5c间的信号线的电感Lg小的情况下，开关元件5a相比于开关元件5c，栅极－源极间电压Vgs达到阈值电压的时间早。即，开关元件5a导通的定时比开关元件5c早。

如图1所示的逆变器模块5那样，当在并联连接的开关元件5a、5c、5e之间如前所述产生导通的定时的不一致时，电流集中于早导通的开关元件。其结果，产生早导通的开关元件破损等的问题。

电感Lg为小到几nH至几十nH程度的值，但对开关元件的开关定时的影响大。因此，为了通过使电感Lg一致来抑制各开关元件的开关定时的不一致，要求高的精度。另外，通常，在逆变器模块5中，被设计成各驱动控制电路至开关元件之间的PWM信号的信号线的电感Lg最小，即布线长度最短。具体而言，在逆变器模块5的上支路的例子中，驱动控制电路39a至开关元件5a之间的PWM信号Up的信号线的布线长度、驱动控制电路39c至开关元件5c之间的PWM信号Up的信号线的布线长度、以及驱动控制电路39e至开关元件5e之间的PWM信号Up的信号线的布线长度分别被设计成最短。因此，为了使各信号线的电感Lg一致，需要使全部信号线的电感Lg与布线长度最长的信号线的电感Lg一致，成为向开关时间增加的方向的变更。关于逆变器模块5的下支路以及其它逆变器6、7也是相同的。

因此，在本实施方式中，通过调整在各信号线中与开关元件连接的栅极电阻Rg1的电阻值，从而抑制各开关元件的开关定时的不一致。例如，在电感Lg大的信号线中，减小栅极电阻Rg1的值。如前所述，从图4(a)以及图4(b)可知，根据电感Lg的大小，相对于相同的PWM信号Up，栅极－源极间电压Vgs到阈值电压的到达时间不同。另外，从图4(b)变更栅极电阻Rg1的情况为图4(c)。根据图4(b)以及图4(c)，通过变更栅极电阻Rg1，具体而言减小栅极电阻Rg1，能够使图4(b)的栅极－源极间电压Vgs达到阈值电压的时间与图4(c)即图4(a)的情况相等。根据图4(a)至图4(c)，在各信号线中，在电感Lg大时减小栅极电阻Rg1，在电感Lg小时增大栅极电阻Rg1。即，信号线的布线的电感值的大小关系与栅极电阻Rg1的大小关系处于相反的关系。另外，如前所述，电感Lg依赖于信号线的布线长度。因此，可以说信号线的布线长度的大小关系与栅极电阻Rg1的大小关系处于相反的关系。在逆变器模块5中，成为向缩短电感Lg大的信号线的开关时间的方向的变更，所以能够降低开关损耗。另外，能够进行高速开关动作，所以能够缩短用于避免上下的开关元件的同时短路的死区时间。因此，在逆变器模块5中，能够减小输出到马达8的电压的失真，能够降低马达8的马达铁损。即，在逆变器模块5中，关于与处于并联连接的关系的上支路的开关元件5a、5c、5e、以及处于并联连接的关系的下支路的开关元件5b、5d、5f连接的栅极电阻Rg1的电阻值，按连接的各开关元件进行设定。

另外，在逆变器模块5中，当在上支路的开关元件5a、5c、5e的阈值电压中有偏差的情况下，也产生同样的开关定时的不一致。阈值电压小的开关元件的导通的定时早，所以电流集中于阈值电压小的开关元件，在阈值电压小的开关元件中产生破损等的问题。在逆变器模块5中，可以说当在下支路的开关元件5b、5d、5f的阈值电压中有偏差的情况下也是同样的。另外，关于其它逆变器模块6、7的开关元件5a～5f也可以说是同样的。

在本实施方式中，通过调整栅极电阻Rg1的值，从而抑制逆变器模块5的各开关元件的开关定时的不一致。例如，相对于阈值电压大的开关元件，减小连接的栅极电阻Rg1的值。或者，相对于阈值电压小的开关元件，增大连接的栅极电阻Rg1的值。由此，在逆变器模块5中，能够使各开关元件达到阈值电压的时间相等。另外，能够得到与信号线的电感Lg的大小不同的情况下的应对同样的效果。关于内置于逆变器模块5的驱动控制电路39a～39f的栅极电阻Rg1，既可以在逆变器模块制造时通过称为微调的激光照射来进行电阻值的调整，在图2中虽然记载为1个但也可以通过将栅极电阻Rg1做成并联地连接多个电阻而成的结构，从而通过改变多个电阻的组合来调整栅极电阻Rg1的电阻值。另外，除了能够在生产逆变器模块5的时间点变更栅极电阻Rg1的电阻值之外，为了能够变更栅极电阻Rg1的电阻值，也可以在逆变器模块5的外侧引出销，用逆变器模块5的外置的电阻通过并联连接来使得能够进行电阻值的变更。只要是能够为了抑制开关定时的不一致而调整栅极电阻Rg1的手段，就起到同样的效果，这是不言而喻的。

此外，在抑制逆变器模块5的各开关元件的开关定时的不一致的情况下，例如，考虑使上支路的开关元件5a、5c、5e的开关定时相对地与某个定时一致的方法、以及使上支路的开关元件5a、5c、5e的开关定时与规定的某个定时一致的方法。然而，如果考虑针对下支路的开关元件5b、5d、5f的死区时间的关系等，则上支路的开关元件5a、5c、5e的开关定时最好分别与规定的某个定时一致。另外，关于开关元件5a、5c、5e，在使各自的开关定时与规定的某个定时一致的情况下，可以不考虑其它开关元件的开关定时，所以能够简单地进行调整。关于规定的某个定时，例如有以在图4中在从输入电压值Vin的PWM信号Up起经过t1之后使栅极－源极间电压Vgs成为阈值电压的方式调整栅极电阻Rg1的方法，但并不限于此。

特别是在阈值电压的偏差和导通电阻的偏差有相关性的情况下，有可能阈值电压大的开关元件的导通电阻也大，开关损耗、导通损耗都变大。关于阈值电压大的开关元件，通过如前所述减小栅极电阻Rg1，能够降低开关损耗，能够减小与并联连接的其它开关元件的总损耗的差。由此，在逆变器模块5中，能够防止1个元件故障或者1个相故障等部分故障。

逆变器模块5的其它开关元件5b～5f的开关定时的调整方法也与前述开关元件5a的开关定时的调整方法相同。另外，V相以及W相的逆变器模块6、7的开关定时的调整方法也与前述U相的开关定时的调整方法相同。

此外，在通用的逆变器模块中，有时下支路的源极端子在模块内部不接线而成为单独的端子。在使用这样的模块的情况下，下支路能够单独地检测处于并联关系的开关元件的电流，所以在基于检测结果而产生电流不均衡的情况下能够通过PWM信号的校正等来抑制电流不均衡。另一方面，关于上支路，漏极侧在模块内部接线的情形较多，难以单独地检测处于并联关系的开关元件的电流。在这样的情况下，也可以仅对逆变器模块的上下支路中的、上支路应用本实施方式的开关定时的调整。

如以上说明，根据本实施方式，电动机驱动装置针对每个相具备将上下支路分别由1个开关元件构成的对并联地连接多个而成的逆变器模块。由此，能够抑制价格，实现大电流化。

另外，在本实施方式中，关于构成逆变器模块的多个开关元件，通过栅极电阻的调整来抑制开关元件间的电流的不均衡。由此，在决定作为逆变器模块的电流容量时，可以不考虑电流不均衡的量，能够有效地活用各开关元件的电流容量。另外，在逆变器模块中，无需检测各开关元件的电流的分流状态，所以在各开关元件中不需要电流检测器，能够抑制与电流检测器相应的基板面积增加以及成本增加。另外，与使用廉价的分流电阻作为电流检测器的情况相比，能够抑制损耗增加。另外，还能够避免用于连接电流检测器的布线以及电流检测器自身的阻抗分量所致的电压变动，所以能够抑制电压变动所致的误动作等，提高可靠性。另外，即使是在模块内连接上支路的漏极侧的通用模块，也能够仅通过栅极电阻的变更来抑制开关元件间的电流不均衡，所以无需新设立模具等，抑制设备投资。进而，还能够应对各开关元件的阈值电压的偏差所致的开关定时的不一致，所以能够消除选定开关元件的特性的工序或者缩短时间。另外，不论端子与开关元件的位置关系或者走线的自由度如何，都能够消除开关定时的不一致，能够抑制开关元件或者电动机的损耗增加。

此外，在图1的例子中，示出了1相量的逆变器模块由3对开关元件构成的例子，但不限于图1的例子，只要由多对开关元件构成1相量的逆变器模块即可。作为一个例子，也可以将由两对4个开关元件构成的1个逆变器模块用作1相量的逆变器模块。在该情况下，能够将逆变器模块与由2相用的4个开关元件构成的低电流容量的逆变器模块共用。另外，在图1的例子中，示出了连接的马达8为3相马达的例子，但并不限于3相马达。电动机驱动装置通过使用与马达的相的数量相应的逆变器模块，能够与图1的例子同样地实现低价格化以及大电流化。

另外，在图1的例子中，示出了针对每1相使用1个逆变器模块的例子，但也可以针对每1相具备多个逆变器模块。作为一个例子，也可以针对每1相并联地连接两个逆变器模块来使用，使用相数×2个逆变器模块。另外，在图1中，示出了由整流器2对来自交流电源1的交流电流进行整流的结构例，但不限于图1的结构例，向逆变器模块5～7输入直流电流即可，也可以做成从直流电源向逆变器模块5～7输入直流电流的结构。

实施方式2.

在实施方式1中，说明了使用因PWM信号的信号线的电感差或者开关元件的阈值电压的差不同而值不同的栅极电阻的例子。在实施方式2中，说明栅极电阻具备电阻值可变功能的例子。

省略与实施方式1共同的部分的说明，对区别进行说明。图5是示出实施方式2的控制开关元件5a的导通截止的驱动控制电路39a的内部电路图的例子的图。相对于图2所示的实施方式1的驱动控制电路39a，删除栅极电阻Rg1，追加具备电阻值可变功能的栅极电阻Rg2。栅极电阻Rg2是能够变更电阻值的可变电阻。由此，即使在起因于逆变器模块5的外部的主要原因而产生开关元件的开关定时的不一致的情况下，也能够抑制开关定时的不一致，得到与实施方式1同样的效果。此外，关于逆变器模块5的驱动控制电路39b～39f、以及其它逆变器模块6、7的驱动控制电路39a～39f，也设为相同。

关于逆变器模块5的外部的主要原因，例如考虑基于安装逆变器模块5的基板上的布线或者构件的阻抗分量，另外考虑使用上的温度等。在前者的情况下，能够做成与在购入逆变器模块5而使用的用户侧设计的基板相匹配地抑制了电流不均衡的最佳的结构。在后者的情况下，通过由产品的设置商、维护商等根据产品设置的地域的气候或者季节来调整，从而能够提高可靠性。

栅极电阻Rg2的电阻值的可变方法，即调整栅极电阻Rg2的电阻值的方法可以是模拟或者数字中的任意一种。

在以数字方式调整栅极电阻Rg2的电阻值的情况下，能够使用微型机等调整部来变更电阻值，所以能够基于电动机驱动装置100的运转开始时或者运转过程中的温度等信息，根据电动机驱动装置100的运转状况，将栅极电阻Rg2调整为最佳的电阻值。另外，也可以不使驱动控制电路39a～39f具有存储器功能。图6是实施方式2的控制开关元件5a的导通截止的驱动控制电路39a的内部电路图，是示出自动地调整栅极电阻Rg3的情况下的例子的图。驱动控制电路39a与图5的驱动控制电路39a相比，删除栅极电阻Rg2，追加了栅极电阻Rg3、调整部51以及存储部52。为了实现存储器功能，调整部51获取开关元件5a的栅极－源极间电压Vgs以及输入到驱动控制电路39a的PWM信号Up的电压值Vin的信息并进行比较，从而掌握开关元件5a的开关的延迟。调整部51为了消除开关元件5a的开关的延迟，从存储有与延迟对应的栅极电阻Rg3的电阻值的信息的存储部52读取电阻值的信息，调整栅极电阻Rg3的电阻值。另外，在存储于存储部52的信息为开关元件5a的运转数据的情况下，开关延迟的偏差根据运转状态换言之根据流动的电流值而变更，所以调整部51根据驱动控制电路39a至开关元件5a之间的PWM信号Up的信号线的电流值，调整栅极电阻Rg3的电阻值。在逆变器模块5～7中，在使驱动控制电路39a～39f具有存储器功能的情况下，针对每个栅极电阻Rg2或者每个栅极电阻Rg3而具备调整部51以及存储部52。由此，在驱动控制电路39a中，能够抑制开关元件5a的电流不均衡，通过在没有来自逆变器模块5的外部的指令的情况下独立地进行调整，由此能够降低由用户进行的调整的劳力。

另一方面，在以模拟方式调整栅极电阻Rg2的电阻值的情况下，在图5所示的驱动控制电路39a中，既可以如在实施方式1中说明那样在逆变器模块5的外侧引出销，外置地安装电阻，从而使得能够变更并联方式的合成电阻，也可以做成将可变电阻安装于逆变器模块5而能够从外部机械性地变更的结构。进而，也可以引出选择逆变器模块5内部的电阻的销，利用逆变器模块5内部的晶体管等来进行开路或者短路，由此使得能够变更电阻值。在该情况下，需要用户自身进行调整，但虽然未图示，但还能够通过具备自动地调整的调整电路来降低用户的调整劳力。

如以上说明，根据本实施方式，在电动机驱动装置中，做成能够变更驱动控制电路的栅极电阻的电阻值的结构。由此，能够以与不是并联结构的通用的使用方法的逆变器模块相同的方法使用实施方式2的逆变器模块。另外，逆变器模块的用途扩大，所以预计逆变器模块的生产数量会增加，能够实现逆变器模块的低价格化。

实施方式3.

在实施方式3中，说明具备在实施方式1或者2中说明的电动机驱动装置100的空气调节机。

图7是示出实施方式3的空气调节机80的结构例的图。空气调节机80能够具备在实施方式1或者2中说明的电动机驱动装置100。空气调节机80具有经由制冷剂配管86安装有内置有马达8的压缩机81、四通阀82、室外热交换器83、膨胀阀84以及室内热交换器85的制冷环路，构成分体式空气调节机。

在压缩机81的内部，设置有对制冷剂进行压缩的压缩机构87以及使压缩机构87进行动作的马达8。在空气调节机80中，制冷剂从压缩机81在室外热交换器83与室内热交换器85之间循环，从而构成进行制冷制热等的制冷环路。此外，图7所示的使用电动机驱动装置100的空气调节机80的结构是一个例子，还能够将电动机驱动装置100应用于冰箱、冰柜等具备制冷环路的设备。

如以上说明，根据本实施方式，空气调节机具备在实施方式1或者2中说明的电动机驱动装置。由此，能够实现低价格且应对大电流化的空气调节机。

另外，空气调节机具备关于各相而具有多对开关元件的电动机驱动装置，所以即使在开关元件发生故障的情况下，也能够使用其它开关元件继续运转。在开关元件发生故障的情况下，空气调节机以比通常低的能力继续运转，并能够进行向用户发出警告等的动作。

以上的实施方式所示的结构表示本发明的内容的一个例子，既能够与其它公知的技术进行组合，还能够在不脱离本发明的要旨的范围对结构的一部分进行省略、变更。

Claims (9)

1.一种电动机驱动装置，驱动电动机，其中，

所述电动机驱动装置具备与所述电动机的相数相同数量的逆变器模块，

所述逆变器模块各自具备多个串联地连接有两个开关元件的开关元件对，

在所述逆变器模块各自中，多个所述开关元件对并联地连接，与所述开关元件连接的栅极电阻的电阻值按连接的所述开关元件被设定。

2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其中，

传输所述开关元件的驱动信号的信号线的布线长度的大小关系与所述栅极电阻的大小关系处于相反的关系。

3.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其中，

传输所述开关元件的驱动信号的信号线的布线的电感值的大小关系与所述栅极电阻的大小关系处于相反的关系。

4.根据权利要求1、2或者3所述的电动机驱动装置，其中，

所述栅极电阻是能够变更电阻值的可变电阻。

5.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其中，

所述逆变器模块各自针对每个所述栅极电阻具备：

存储部，存储所述栅极电阻的电阻值的信息；以及

调整部，读取存储于所述存储部的所述栅极电阻的电阻值的信息，调整所述栅极电阻的电阻值。

6.根据权利要求5所述的电动机驱动装置，其中，

所述调整部根据电动机驱动装置的运转状况，调整所述栅极电阻的电阻值。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电动机驱动装置，其中，

所述开关元件由宽带隙半导体形成。

8.根据权利要求7所述的电动机驱动装置，其中，

所述宽带隙半导体为碳化硅。

9.一种空气调节机，具备：

权利要求1至8中的任意一项所述的电动机驱动装置；以及

压缩机，具有由所述电动机驱动装置驱动的电动机。