CN116897499A - 电力转换器以及马达模块 - Google Patents
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Abstract
电力转换器将直流电转换为n相的交流电。电力转换器具备n个输出端子、第一电源端子、第二电源端子以及n个串联体。在n相的交流输出的一个周期的期间,交流输出中的至少1相具有保护动作模式,该保护动作模式具有第一半导体开关元件被固定为接通的第一接通固定期间和第二半导体开关元件被固定为接通的第二接通固定期间中的至少一方。在保护动作模式中,在n相中的至少1相中,第一接通固定期间与其他任意1相的第一接通固定期间不同,或者第二接通固定期间与其他任意1相的第二接通固定期间不同。
Description
技术领域
本发明涉及电力转换器以及马达模块。
背景技术
已知有驱动三相马达的马达控制装置(例如专利文献1)。在专利文献1所记载的马达控制装置中,通过将3相电压的各相电压固定为2π/3或π/3,来抑制开关元件的温度上升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-229714号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在专利文献1所记载的马达控制装置中,仅能够对高侧的开关元件均等地抑制温度上升,或者对低侧的开关元件均等地抑制温度上升,或者对全部的开关元件均等地抑制温度上升。因此,无法保护特定的相的特定的半导体开关元件。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于,提供通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器的升温并提高可靠性的电力转换器以及马达模块。
用于解决课题的手段
本发明的例示性的电力转换器将直流电转换为n相的交流电。所述电力转换器具备n个输出端子、第一电源端子、第二电源端子、n个串联体。所述n个输出端子输出n相的输出电压和n相的输出电流。对所述第一电源端子施加第一电压。对所述第二电源端子施加比所述第一电压低的第二电压。所述n个串联体串联连接有两个半导体开关元件。n是交流输出的相数,且是3以上的奇数。所述n个串联体相互并联连接。所述n个串联体各自的一端与所述第一电源端子连接。所述n个串联体各自的另一端与所述第二电源端子连接。所述n个串联体分别具有第一半导体开关元件和第二半导体开关元件。所述第一半导体开关元件与所述第一电源端子连接。所述第二半导体开关元件与所述第二电源端子连接。所述第一半导体开关元件与所述第二半导体开关元件在连接点连接。所述n个串联体各自的所述连接点与所述n个输出端子连接。以高于所述交流输出的频率的频率对所述第一半导体开关元件进行接通和断开切换。以高于所述交流输出的频率的频率对所述第二半导体开关元件进行接通和断开切换。在n相的交流输出的一个周期的期间,所述交流输出中的至少1相具有保护动作模式,所述保护动作模式具有所述第一半导体开关元件被固定为接通的第一接通固定期间和所述第二半导体开关元件被固定为接通的第二接通固定期间中的至少一方。在所述保护动作模式中,在n相中的至少1相中,所述第一接通固定期间与其他任意1相的所述第一接通固定期间不同,或者所述第二接通固定期间与其他任意1相的所述第二接通固定期间不同。
本发明的例示性的马达模块具备上述记载的电力转换器和马达。向所述马达输入所述电力转换器的输出。
发明效果
根据例示的本发明,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器的升温并提高可靠性。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的马达模块的框图。
图2是表示逆变器部的电路图。
图3A是表示输出电压的图。
图3B是表示开关损耗的图。
图4是表示波形例与开关损耗的关系的表。
图5A是表示输出电压的图。
图5B是表示开关损耗的图。
图6A是表示输出电压的图。
图6B是表示开关损耗的图。
图7A是表示输出电压的图。
图7B是表示开关损耗的图。
图8A是表示输出电压的图。
图8B是表示开关损耗的图。
图9A是表示输出电压的图。
图9B是表示开关损耗的图。
图10A是表示输出电压的图。
图10B是表示开关损耗的图。
图11A是表示输出电压的图。
图11B是表示开关损耗的图。
图12A是表示输出电压的图。
图12B是表示开关损耗的图。
图13A是表示输出电压的图。
图13B是表示开关损耗的图。
图14A是表示输出电压的图。
图14B是表示开关损耗的图。
图15A是表示输出电压的图。
图15B是表示开关损耗的图。
图16是表示开关损耗的图。
图17是用于说明UH_UL保护波形的切换的图。
图18是用于说明UH_UL保护波形的切换的图。
图19是表示开关损耗的图。
图20是用于说明UH_UL保护波形的切换的图。
图21是表示保护波形的切换方法的流程图。
图22是表示保护波形的切换方法的流程图。
图23是表示保护波形的切换方法的图。
图24是表示保护波形的切换方法的图。
图25是表示波形例与开关损耗的关系的表。
图26A是表示输出电压的图。
图26B是表示开关损耗的图。
图27A是表示输出电压的图。
图27B是表示开关损耗的图。
图28A是表示输出电压的图。
图28B是表示开关损耗的图。
图29A是表示输出电压的图。
图29B是表示开关损耗的图。
图30A是表示输出电压的图。
图30B是表示开关损耗的图。
图31A是表示输出电压的图。
图31B是表示开关损耗的图。
图32A是表示输出电压的图。
图32B是表示开关损耗的图。
图33A是表示输出电压的图。
图33B是表示开关损耗的图。
图34A是表示输出电压的图。
图34B是表示开关损耗的图。
图35A是表示输出电压的图。
图35B是表示开关损耗的图。
图36A是表示输出电压的图。
图36B是表示开关损耗的图。
图37A是表示输出电压的图。
图37B是表示开关损耗的图。
图38A是表示输出电压的图。
图38B是表示开关损耗的图。
图39A是表示输出电压的图。
图39B是表示开关损耗的图。
图40A是表示输出电压的图。
图40B是表示开关损耗的图。
图41A是表示输出电压的图。
图41B是表示开关损耗的图。
图42A是表示输出电压的图。
图42B是表示开关损耗的图。
图43是表示开关损耗的图。
图44是用于说明UH_VL保护波形的切换的图。
图45是用于说明UH_VL保护波形的切换的图。
图46是用于说明UH_VL保护波形的切换的图。
图47是表示保护波形的切换方法的流程图。
图48是表示保护波形的切换方法的图。
图49是表示保护波形的切换方法的图。
图50A是表示输出电压的图。
图50B是表示开关损耗的图。
图51A是表示输出电压的图。
图51B是表示开关损耗的图。
图52A是表示输出电压的图。
图52B是表示开关损耗的图。
图53A是表示输出电压的图。
图53B是表示开关损耗的图。
图54A是表示输出电压的图。
图54B是表示开关损耗的图。
图55A是表示输出电压的图。
图55B是表示开关损耗的图。
图56A是表示输出电压的图。
图56B是表示开关损耗的图。
图57A是表示输出电压的图。
图57B是表示开关损耗的图。
图58A是表示输出电压的图。
图58B是表示开关损耗的图。
图59A是表示输出电压的图。
图59B是表示开关损耗的图。
图60A是表示输出电压的图。
图60B是表示开关损耗的图。
图61A是表示输出电压的图。
图61B是表示开关损耗的图。
图62A是表示输出电压的图。
图62B是表示开关损耗的图。
图63A是表示输出电压的图。
图63B是表示开关损耗的图。
图64A是表示输出电压的图。
图64B是表示开关损耗的图。
图65A是表示输出电压的图。
图65B是表示开关损耗的图。
图66A是表示输出电压的图。
图66B是表示开关损耗的图。
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。此外,在图中,对相同或相当部分标注相同的附图标记而不重复说明。
参照图1及图2,对本发明的实施方式的马达模块200进行说明。图1是本发明的实施方式的马达模块200的框图。图2是表示逆变器部110的电路图。
如图1所示,马达模块200具备马达驱动电路100和三相马达M。三相马达M由马达驱动电路100驱动。三相马达M例如是无刷DC马达。三相马达M具有U相、V相以及W相。向三相马达M输入马达驱动电路100的输出。此外,马达驱动电路100相当于“电力转换器”的一例。
马达驱动电路100控制三相马达M的驱动。马达驱动电路100具备逆变器部110和信号生成部120。
马达驱动电路100将直流电转换为n相的交流电。n是交流输出的相数,且是3以上的整数。在本实施方式中,马达驱动电路100将直流电转换为三相的交流电。马达驱动电路100具备n个输出端子102。在本实施方式中,马达驱动电路100具备三个输出端子102。三个输出端子102包括输出端子102u、输出端子102v和输出端子102w。n个输出端子102输出n相的输出电压和n相的输出电流。在本实施方式中,三个输出端子102将三相的输出电压和三相的输出电流向三相马达M输出。详细而言,输出端子102u将U相的输出电压Vu和U相的输出电流Iu向三相马达M输出。输出端子102v将V相的输出电压Vv和V相的输出电流Iv向三相马达M输出。输出端子102w将W相的输出电压Vw和W相的输出电流Iw向三相马达M输出。
如图2所示,马达驱动电路100具备第一电源端子P、第二电源端子N、电容器C、n个串联体112和6个温度传感器20。在本实施方式中,马达驱动电路100具备第一电源端子P、第二电源端子N、电容器C、三个串联体112以及六个温度传感器20。更具体而言,在本实施方式中,马达驱动电路100具备逆变器部110,逆变器部110具备第一电源端子P、第二电源端子N、电容器C、三个串联体112以及六个温度传感器20。逆变器部110还具备直流电压源B。此外,直流电压源B也可以位于逆变器部110的外部。
向第一电源端子P施加第一电压V1。第一电源端子P与直流电压源B连接。
对第二电源端子N施加第二电压V2。第二电源端子N与直流电压源B连接。第二电压V2比第一电压V1低。
电容器C连接在第一电源端子P与第二电源端子N之间。
在3个串联体112串联连接有2个半导体开关元件。半导体开关元件例如是IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。此外,半导体开关元件也可以是场效应晶体管那样的其他晶体管。3个串联体112包含串联体112u、串联体112v、串联体112w。3个串联体112相互并联连接。3个串联体112各自的一端与第一电源端子P连接。3个串联体112各自的另一端与第二电源端子N连接。在这些半导体开关元件中,分别以第一电源端子P侧(纸面上侧)为阴极、以第二电源端子N侧(纸面下侧)为阳极,并联连接整流元件D。在使用场效应晶体管作为半导体开关元件的情况下,也可以将寄生二极管用作该整流元件。
3个串联体112分别具有第一半导体开关元件和第二半导体开关元件。详细而言,串联体112u具有第一半导体开关元件Up和第二半导体开关元件Un。串联体112v具有第一半导体开关元件Vp和第二半导体开关元件Vn。串联体112w具有第一半导体开关元件Wp和第二半导体开关元件Wn。
第一半导体开关元件Up、第一半导体开关元件Vp以及第一半导体开关元件Wp与第一电源端子P连接。换言之,第一半导体开关元件Up、第一半导体开关元件Vp以及第一半导体开关元件Wp是高电压侧的半导体开关元件。
第二半导体开关元件Un、第二半导体开关元件Vn及第二半导体开关元件Wn与第二电源端子N连接。换言之,第二半导体开关元件Un、第二半导体开关元件Vn以及第二半导体开关元件Wn是低电压侧的半导体开关元件。
第一半导体开关元件与第二半导体开关元件在连接点114处连接。详细而言,第一半导体开关元件Up和第二半导体开关元件Un在连接点114u处连接。第一半导体开关元件Vp和第二半导体开关元件Vn在连接点114v处连接。第一半导体开关元件Wp和第二半导体开关元件Wn在连接点114w处连接。
三个串联体112各自的连接点114与三个输出端子102连接。详细而言,串联体112u中的连接点114u与输出端子102u连接。串联体112v中的连接点114v与输出端子102v连接。串联体112w中的连接点114w与输出端子102w连接。
对第一半导体开关元件Up、第一半导体开关元件Vp以及第一半导体开关元件Wp输入PWM信号。PWM信号从信号生成部120输出。以下,在本说明书中,有时将输入到第一半导体开关元件Up的PWM信号记载为“UpPWM信号”。另外,有时将输入到第一半导体开关元件Vp的PWM信号记载为“VpPWM信号”。有时将输入到第一半导体开关元件Wp的PWM信号记载为“WpPWM信号”。第一半导体开关元件Up、第一半导体开关元件Vp以及第一半导体开关元件Wp被以高于交流输出的频率的频率进行接通和断开切换。例如,第一半导体开关元件Up、第一半导体开关元件Vp以及第一半导体开关元件Wp分别在UpPWM信号、VpPWM信号以及WpPWM信号为高电平的情况下接通。另一方面,第一半导体开关元件Up、第一半导体开关元件Vp以及第一半导体开关元件Wp分别在UpPWM信号、VpPWM信号以及WpPWM信号为低电平的情况下断开。
对第二半导体开关元件Un、第二半导体开关元件Vn及第二半导体开关元件Wn输入PWM信号。PWM信号从信号生成部120输出。以下,在本说明书中,有时将输入到第二半导体开关元件Un的PWM信号记载为“UnPWM信号”。另外,有时将输入到第二半导体开关元件Vn的PWM信号记载为“VnPWM信号”。有时将输入到第二半导体开关元件Wn的PWM信号记载为“WnPWM信号”。第二半导体开关元件Un、第二半导体开关元件Vn及第二半导体开关元件Wn以高于交流输出的频率的频率进行接通与断开切换。例如,第二半导体开关元件Un、第二半导体开关元件Vn及第二半导体开关元件Wn分别在UnPWM信号、VnPWM信号及WnPWM信号为高电平的情况下接通。另一方面,第二半导体开关元件Un、第二半导体开关元件Vn及第二半导体开关元件Wn分别在UnPWM信号、VnPWM信号及WnPWM信号为低电平的情况下断开。
如图1所示,信号生成部120具有载波生成部122、电压指令值生成部124以及比较部126。信号生成部120是由CPU(Central Processing Unit)这样的处理器以及ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等构成的硬件电路。并且,信号生成部120的处理器通过执行存储于存储装置的计算机程序,作为载波生成部122、电压指令值生成部124、比较部126发挥功能。
信号生成部120控制逆变器部110。具体而言,信号生成部120通过生成PWM信号并输出PWM信号来控制逆变器部110。更具体而言,信号生成部120生成分别输入到3个串联体112的PWM信号。
载波生成部122生成载波信号。载波信号例如是三角波。此外,载波信号也可以是锯齿波。
电压指令值生成部124生成电压指令值。电压指令值相当于从马达驱动电路100输出的电压值。即,电压指令值生成部124生成与输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw相应的电压值作为电压指令值。
比较部126通过比较载波信号和电压指令值来生成PWM信号。
六个温度传感器20包括温度传感器21u、温度传感器21v、温度传感器21w、温度传感器22u、温度传感器22v和温度传感器22w。6个温度传感器20配置在半导体开关元件的附近。6个温度传感器20检测半导体开关元件的温度。详细而言,温度传感器21u配置于第一半导体开关元件Up的附近。温度传感器21u检测第一半导体开关元件Up的温度。温度传感器21v配置在第一半导体开关元件Vp的附近。温度传感器21v检测第一半导体开关元件Vp的温度。温度传感器21w配置在第一半导体开关元件Wp的附近。温度传感器21w检测第一半导体开关元件Wp的温度。温度传感器22u配置在第二半导体开关元件Un的附近。温度传感器22u检测第二半导体开关元件Un的温度。温度传感器22v配置在第二半导体开关元件Vn的附近。温度传感器22v检测第二半导体开关元件Vn的温度。温度传感器22w配置在第二半导体开关元件Wn的附近。温度传感器22w检测第二半导体开关元件Wn的温度。
接着,参照图3A和图3B对输出电压进行说明。图3A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图3B是表示开关损耗的图。作为将对三相全部进行开关的三相调制的情况下的每一个开关元件的开关损耗设为1的情况下的相对值,表示各元件的开关损耗。图3A表示本发明的实施方式的输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的波形例1。
在图3A中,用实线表示输出电压Vu,用虚线表示输出电压Vv,用单点划线表示输出电压Vw。图3A的纵轴表示以输入电压V1~V2标准化后的电压值,各相的输出电压取0~1的范围的值。输出电压0是指输出电压与V2实质上一致的状态,输出电压1是指输出电压与V1实质上一致的状态。另外,该值也表示各相的第一半导体开关元件的接通时间相对于PWM周期的比率即占空比值。在对第二半导体开关元件进行开关的情况下,从1减去纵轴的值而得到的值成为第二半导体开关元件的接通时间相对于PWM周期的比率。在对第一半导体开关元件和第二半导体开关元件双方进行开关的情况下,为了防止两者同时接通而设置适当的死区时间(dead time),在此基础上互补地进行开关。图3A的横轴表示马达的电旋转角,单位是度。
参照图3A,对本发明的实施方式的输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的波形例1进行说明。
如图3A所示,波形例1为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例1是在电气角30度~电气角150度中将任意1相的输出固定为1的波形。另外,是在电气角0度~电气角30度以及电气角150度~电气角360度中将任意1相的输出固定为0的波形。在本说明书中,有时将任1相的输出固定为1的期间记载为高侧接通应用期间T3。另外,在本说明书中,有时将任意1相的输出固定为0的期间记载为低侧接通应用期间T4。在波形例1中,在电气角30度~电气角150度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例1中,在电气角0度~电气角30度以及电气角150度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的2相的差分优选为正弦波。因此,能够输出正弦波作为输出端子间电压。其结果是,例如在驱动马达的情况下能够进行噪声以及转矩不均较少的动作。例如,通过从相位差各为2π/n的正弦波中减去共同的偏移波形,得到各相的输出电压波形,能够将该各相的输出电压波形作为电压指令值。
如图3A所示,在n相的交流输出的一个周期的期间,交流输出中的至少1相具有第一接通固定期间T1和第二接通固定期间T2。第一接通固定期间T1是第一半导体开关元件被固定为接通的期间。第二接通固定期间T2是第二半导体开关元件被固定为接通的期间。
在波形例1中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u。第一接通固定期间T1u是第一半导体开关元件Up被固定为接通的期间。在波形例1中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。
第一接通固定期间T1表示n相中的仅1相的第一半导体开关元件成为接通固定,在n相中的全部其他相中第一半导体开关元件和第二半导体开关元件的至少一方进行开关的期间。在波形例1中,在第一接通固定期间T1u中,仅3相中的U相的第一半导体开关元件Up成为接通固定,3相中的V相的第一半导体开关元件Vp和第二半导体开关元件Vn中的至少一方、以及W相的第一半导体开关元件Wp和第二半导体开关元件Wn中的至少一方进行开关。
在波形例1中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例1中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例1中,电气角0度~电气角30度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例1中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
第二接通固定期间T2表示n相中的仅1相的第二半导体开关元件成为接通固定,在n相中的其他相全部中,第一半导体开关元件或第二半导体开关元件的至少一方进行开关的期间。在波形例1中,在第二接通固定期间T2u,仅3相中的U相的第二半导体开关元件Un接通固定,3相中的V相的第一半导体开关元件Vp和第二半导体开关元件Vn中的至少一方、以及W相的第一半导体开关元件Wp和第二半导体开关元件Wn的至少一方进行开关。在波形例1中,在第二接通固定期间T2v中,仅3相中的V相的第二半导体开关元件Vn成为接通固定,3相中的U相的第一半导体开关元件Up和第二半导体开关元件Un中的至少一方、以及W相的第一半导体开关元件Wp和第二半导体开关元件Wn中的至少一方进行开关。在波形例1中,在第二接通固定期间T2w中,仅3相中的W相的第二半导体开关元件Wn成为接通固定,3相中的U相的第一半导体开关元件Up和第二半导体开关元件Un中的至少一方、以及V相的第一半导体开关元件Vp和第二半导体开关元件Vn中的至少一方进行开关。
交流输出的一个周期被分割为多个期间,多个期间分别是任意1相的第一接通固定期间或任意1相的第二接通固定期间。详细而言,在波形例1中,电气角0度~电气角30度为第二接通固定期间T2v。在波形例1中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例1中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。在波形例1中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例1中,电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。因此,由于始终停止1相的开关,因此能够有效地抑制升温,提高逆变器的可靠性。
马达驱动电路100具有保护动作模式。保护动作模式具有第一接通固定期间T1和第二接通固定期间T2中的至少一方。在保护动作模式中,在n相中的至少1相中,第一接通固定期间T1与其他任意1相的第一接通固定期间T1不同,或者,第二接通固定期间T2与其他任意1相的第二接通固定期间T2不同。其他任意1相不具有第一接通固定期间T1以及第二接通固定期间T2的情况也包含于此。
在波形例1中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例1中,相对于第一接通固定期间T1u为120度,没有第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。即,在波形例1中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图3B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例1中,在三相中的U相中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例1中,相对于第二接通固定期间T2u为120度,第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例1中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图3B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图1~图3B说明的那样,在波形例1中,在保护动作模式下,在n相中的至少1相中,第一接通固定期间T1与其他相的第一接通固定期间T1不同。因此,能够抑制具有比其他相的第一接通固定期间T1长的第一接通固定期间的相的第一半导体开关元件的发热。另外,在n相中的至少1相中,第二接通固定期间T2与其他相的第二接通固定期间T2不同。因此,能够抑制具有比其他相的第二接通固定期间T2长的第二接通固定期间的相的第二半导体开关元件的发热。另外,特别是在波形例1中,在至少1相中,第一接通固定期间T1与其他相的第一接通固定期间T1不同,且在至少1相中,第二接通固定期间T2与其他相的第二接通固定期间T2不同。因此,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。例如,由于某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件被配置在附近存在发热部件、或者在散热效率差的位置等原因,在因开关动作而容易引起温度上升的情况下,通过波形例1的方法抑制这2个元件的开关发热,由此能够防止这2个元件温度过度地上升,能够提高电力转换器(逆变器)的可靠性。在波形例1中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例1中,如图3B所示,通过设置V相的第二接通固定期间T2v和W相的第二接通固定期间T2w,也能够同时抑制V相的第二半导体开关元件Vn和W相的第二半导体开关元件Wn的发热。因此,在U相最容易温度上升、接着其他相的第二半导体开关元件处于温度容易上升的环境的情况下,防止这些元件的过热,提高可靠性。
另外,任意1相的第一接通固定期间比其他相的第一接通固定期间长,且任意1相的第二接通固定期间比其他相的第二接通固定期间长。因此,在由于冷却水路的问题等而特定的相的温度成为问题的情况下,能够抑制该相的发热,因此逆变器的可靠性提高。或者,在电流连续地流过发生了失速的相的第一半导体开关元件和另1相的第二半导体开关元件而温度上升的情况下,通过在摆脱失速而开始动作时进行该动作,能够抑制在失速下温度上升的半导体开关元件的发热,迅速地降低温度,因此逆变器的可靠性提高。
参照图4~图15B,进一步说明本发明的实施方式的波形例。图4是表示波形例与开关损耗之间的关系的表。在图4中,UH表示U相的第一半导体开关元件Up的开关损耗。UL表示U相的第二半导体开关元件Un的开关损耗。VH表示V相的第一半导体开关元件Vp的开关损耗。VL表示V相的第二半导体开关元件Vn的开关损耗。WH表示W相的第一半导体开关元件Wp的开关损耗。WL表示W相的第二半导体开关元件Wn的开关损耗。
如图4所示,在波形例1~波形例12中,UH为0.13,UL为0.13,即,在波形例1~波形例12中,是U相的第一半导体开关元件Up及U相的第二半导体开关元件Un的开关损耗少的波形例。即,波形例1~波形例12是能够保护U相的第一半导体开关元件Up及U相的第二半导体开关元件Un的波形例。在本说明书中,有时将能够保护某个相(例如U相)的第一半导体开关元件(例如Up)以及相同相的第二半导体开关元件(例如Un)的波形记载为UH_UL保护波形。
参照图5A和图5B,对波形例2进行说明。图5A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图5B是表示开关损耗的图。
如图5A所示,波形例2为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压固定为0。详细而言,波形例2是在电气角度0度~电气角180度中将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例2是在电气角度180度~电气角360度中将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例2中,在电气角0度~电气角180度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例2中,在电气角度180度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例2中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例2中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例2中,电气角150度~电气角180度为第一接通固定期间T1v。在波形例2中,电气角0度~电气角30度为第一接通固定期间T1w。
在波形例2中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例2中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例2中,电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例2中,电气角180度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例2中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例2中,第一接通固定期间T1u为120度,相对于此,第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例2中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图5B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例2中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例2中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例2中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图5B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图5A和图5B说明的那样,在波形例2中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例2中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例2中,如图5B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。此外,波形例2能够用发热的抑制效果更高的后述的波形例9(图12)代替。
参照图6A和图6B,对波形例3进行说明。图6A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图6B是表示开关损耗的图。
如图6A所示,波形例3为根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0的波形。详细而言,波形例3是在电气角度0度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度中将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例3是在电气角度210度~电气角330度中将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例3中,在电气角0度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例3中,在电气角度210度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例3中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例3中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例3中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例3中,电气角0度~电气角30度以及电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例3中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u。在波形例3中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。
在波形例3中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例3中,相对于第一接通固定期间T1u为120度,第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例3中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图6B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例3中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例3中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,没有第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。即,在波形例3中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图6B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图6A和图6B说明的那样,在波形例3中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例3中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例3中,如图6B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和W相的第一半导体开关元件Wp的发热。
参照图7A和图7B,对波形例4进行说明。图7A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图7B是表示开关损耗的图。
如图7A所示,波形例4为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例4是在电气角度30度~电气角180度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例4是在电气角度0度~电气角30度和电气角180度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例4中,在电气角30度~电气角180度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例4中,在电气角0度~电气角30度以及电气角180度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例4中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例4中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例4中,电气角150度~电气角180度为第一接通固定期间T1v。
在波形例4中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例4中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例4中,电气角0度~电气角30度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例4中,电气角180度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例4中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例4中,相对于第一接通固定期间T1u为120度,第一接通固定期间T1v为30度,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例4中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图7B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例4中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例4中,相对于第二接通固定期间T2u为120度,第二接通固定期间T2v为60度,第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例4中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图7B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图7A和图7B说明的那样,在波形例4中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例4中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例4中,如图7B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。此外,波形例4能够用发热的抑制效果更高的后述的波形例6(图9)代替。
参照图8A和图8B,对波形例5进行说明。图8A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图8B是表示开关损耗的图。
如图8A所示,波形例5为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例5是在电气角度30度~电气角210度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例5是在电气角度0度~电气角30度以及电气角210度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例5中,在电气角30度~电气角210度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例5中,在电气角0度~电气角30度以及电气角210度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例5中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例5中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例5中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。
在波形例5中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2v。在波形例5中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例5中,电气角0度~电气角30度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。
在波形例5中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例5中,相对于第一接通固定期间T1u为120度,第一接通固定期间T1v为60度,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例5中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图8B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例5中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例5中,相对于第二接通固定期间T2u为120度,第二接通固定期间T2v为60度,没有第二接通固定期间T2w。即,在波形例5中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图8B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图8A和图8B说明的那样,在波形例5中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例5中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例5中,如图8B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
参照图9A和图9B,对波形例6进行说明。图9A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图9B是表示开关损耗的图。
如图9A所示,波形例6为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另以某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例6是在电气角度30度~电气角150度以及电气角180度~电气角210度时将任1相的输出固定为1的波形。另外,波形例6是在电气角度0度~电气角30度、电气角150度~电气角180度以及电气角210度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例6中,在电气角30度~电气角150度以及电气角180度~电气角210度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例6中,在电气角0度~电气角30度、电气角150度~电气角180度以及电气角210度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例6中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例6中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例6中,电气角180度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。
在波形例6中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例6中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例6中,电气角330度~电气角360度和电气角0度~电气角30度为第二接通固定期间T2v。在波形例6中,电气角150度~电气角180度为第二接通固定期间T2w。
在波形例6中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例6中,相对于第一接通固定期间T1u为120度,第一接通固定期间T1v为30度,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例6中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图9B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例6中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例6中,相对于第二接通固定期间T2u为120度,第二接通固定期间T2v为60度,第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例6中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图9B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图9A和图9B说明的那样,在波形例6中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例6中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例6中,如图9B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图10A和图10B,对波形例7进行说明。图10A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图10B是表示开关损耗的图。
如图10A所示,波形例7为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例7是在电气角度0度~电气角150度以及电气角180度~电气角210度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例7是在电气角度150度~电气角180度以及电气角210度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例7中,在电气角0度~电气角150度以及电气角180度~电气角210度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例7中,在电气角150度~电气角180度以及电气角210度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例7中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例7中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例7中,电气角180度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例7中,电气角0度~电气角30度为第一接通固定期间T1w。
在波形例7中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例7中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例7中,电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例7中,电气角150度~电气角180度为第二接通固定期间T2w。
在波形例7中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例7中,相对于第一接通固定期间T1u为120度,第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例7中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图10B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例7中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例7中,相对于第二接通固定期间T2u为120度,第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例7中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图10B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图10A和图10B说明的那样,在波形例7中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例7中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例7中,如图10B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。此外,波形例7能够用发热的抑制效果更高的后述的波形例9(图12)代替。
参照图11A和图11B,对波形例8进行说明。图11A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图11B是表示开关损耗的图。
如图11A所示,波形例8为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另以某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例8是在电气角度0度~电气角150度、电气角180度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例8是在电气角度150度~电气角180度以及电气角210度~电气角330度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例8中,在电气角0度~电气角150度、电气角180度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例8中,在电气角150度~电气角180度以及电气角210度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例8中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例8中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例8中,电气角180度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例8中,电气角0度~电气角30度以及电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例8中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w。在波形例8中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例8中,电气角150度~电气角180度为第二接通固定期间T2w。
在波形例8中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例8中,第一接通固定期间T1u为120度,相对于此,第一接通固定期间T1v为30度,第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例8中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图11B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例8中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例8中,相对于第二接通固定期间T2u为120度,没有第二接通固定期间T2v,第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例8中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图11B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图11A和图11B说明的那样,在波形例8中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某相的第一半导体开关元件和某相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例8中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例8中,如图11B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图12A和图12B,对波形例9进行说明。图12A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图12B是表示开关损耗的图。
如图12A所示,波形例9为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例9是在电气角度30度~电气角150度、电气角180度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例9在电气角0度~电气角30度、电气角150度~电气角180度以及电气角210度~电气角330度时,在波形例9中,在电气角30度~电气角150度、电气角180度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例9中,在电气角0度~电气角30度、电气角150度~电气角180度以及电气角210度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例9中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例9中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例9中,电气角180度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例9中,电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例9中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例9中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例9中,电气角0度~电气角30度为第二接通固定期间T2v。在波形例9中,电气角150度~电气角180度为第二接通固定期间T2w。
在波形例9中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例9中,第一接通固定期间T1u为120度,相对于此,第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例9中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图12B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例9中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例9中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例9中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图12B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图12A和图12B说明的那样,在波形例9中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例9中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例9中,如图12B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图13A和图13B,对波形例10进行说明。图13A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图13B是表示开关损耗的图。
如图13A所示,波形例10为如下波形:根据电气角,在某一电气角区间中任1相的输出电压固定为1,在另一某电气角区间中任1相的输出电压固定为0。详细而言,波形例10是在电气角度0度~电气角150度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例10是在电气角度150度~电气角330度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例10中,在电气角0度~电气角150度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例10中,在电气角度150度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例10中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1w。在波形例10中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例10中,电气角0度~电气角30度以及电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例10中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w。在波形例10中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例10中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例10中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例10中,相对于第一接通固定期间T1u为120度,没有第一接通固定期间T1v,第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例10中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图13B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例10中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例10中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,没有第二接通固定期间T2v,以及第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例10中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图13B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图13A以及图13B说明的那样,在波形例10中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例10中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例10中,如图13B所示,也能够同时抑制W相的第一半导体开关元件Wp和W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图14A及图14B,对波形例11进行说明。图14A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图14B是表示开关损耗的图。
如图14A所示,波形例11为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例11是在电气角度30度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例11是在电气角度0度~电气角30度以及电气角210度~电气角330度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例11中,在电气角30度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例11中,在电气角0度~电气角30度以及电气角210度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例11中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例11中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例11中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例11中,电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例11中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2v。在波形例11中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例11中,电气角0度~电气角30度为第二接通固定期间T2v。
在波形例11中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例11中,第一接通固定期间T1u为120度,相对于此,第一接通固定期间T1v为60度,第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例11中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图14B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例11中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例11中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v为30度,没有第二接通固定期间T2w。即,在波形例11中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图14B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图14A及图14B说明的那样,在波形例11中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例11中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例11中,如图14B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp的发热。
参照图15A及图15B,对波形例12进行说明。图15A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图15B是表示开关损耗的图。
如图15A所示,波形例12为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例12是在电气角度30度~电气角150度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例12是在电气角度0度~电气角30度以及电气角150度~电气角330度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例12中,在电气角30度~电气角150度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例12中,在电气角0度~电气角30度以及电气角150度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例12中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1w。在波形例12中,电气角30度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例12中,电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例12中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例12中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例12中,电气角0度~电气角30度为第二接通固定期间T2v。在波形例12中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例12中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例12中,第一接通固定期间T1u为120度,相对于此,没有第一接通固定期间T1v,第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例12中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图15B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例12中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例12中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v为30度,第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例12中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图15B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图15A及图15B说明的那样,在波形例12中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例12中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例12中,如图15B所示,也能够同时抑制V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图16,对使U相的固定期间变化的情况下的开关损耗进行说明。图16是表示开关损耗的图。
如图16所示,在U相中,在将高侧的第一接通固定期间T1u设为电气角30度~电气角150度、将低侧的第二接通固定期间T2u设为电气角210度~电气角330度的情况下,开关损耗为0.13。即,在U相中,在将高侧的第一接通固定期间T1u设为120度、将低侧的第二接通固定期间T2u设为120度的情况下,开关损耗为0.13。
在U相中,在将高侧的第一接通固定期间T1u设为电气角度40度~电气角140度、将低侧的第二接通固定期间T2u设为电气角度220度~电气角330度的情况下,开关损耗成为0.22。即,在U相中,在将高侧的第一接通固定期间T1u设为120度、将低侧的第二接通固定期间T2u设为100度的情况下,开关损耗成为0.22。
在U相中,在将高侧的第一接通固定期间T1u设为电气角50度~电气角130度、将低侧的第二接通固定期间T2u设为电气角230度~电气角310度的情况下,开关损耗成为0.35。即,在U相中,在将高侧的第一接通固定期间T1u设为80度、将低侧的第二接通固定期间T2u设为100度的情况下,开关损耗成为0.22。
在U相中,在将高侧的第一接通固定期间T1u设为电气角50度~电气角130度、将低侧的第二接通固定期间T2u设为电气角230度~电气角310度的情况下,开关损耗成为0.35。即,在U相中,在将高侧的第一接通固定期间T1u设为80度、将低侧的第二接通固定期间T2u设为80度的情况下,开关损耗成为0.35。
在U相中,在将高侧的第一接通固定期间T1u设为电气角60度~电气角120度、将低侧的第二接通固定期间T2u设为电气角240度~电气角300度的情况下,开关损耗成为0.50。即,在U相中,在将高侧的第一接通固定期间T1u设为60度、将低侧的第二接通固定期间T2u设为60度的情况下,开关损耗成为0.50。
以上,如参照图16说明的那样,优选第一接通固定期间T1u以及第二接通固定期间T2u都比π/3(60度)长且为2π/3(120度)以下。更优选为比4π/9(80度)长且为2π/3(120度)以下。
接着,参照图17进一步说明UH_UL保护波形的切换。图17是用于说明UH_UL保护波形的切换的图。
在图17中,输出电压的波形以及开关损耗从左起依次相当于(c)波形例3(图6A以及图6B)、(i)波形例9(图12A以及图12B)、(a)波形例1(图3A以及图3B)。
左图示出的(c)波形例3是延长了第一接通固定期间T1v和第一接通固定期间T1w的波形例。即,是重视抑制高侧发热的波形例。
中央的图所示的(i)波形例3是使第一接通固定期间T1v、第一接通固定期间T1w、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w均等的波形例。即,是使第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1u以外的期间均等的波形例。
右图所示的(a)波形例1是延长了第二接通固定期间T2v和第二接通固定期间T2w的波形例。即,是重视抑制低侧发热的波形例。
随着向左的图转移,第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w变长。因此,随着向左的图转移,V相的第一半导体开关元件Vp(高侧)以及W相的第一半导体开关元件Wp(高侧)的开关损耗减少。
另一方面,随着向右的图转移,第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w变长。因此,随着向左的图转移,V相的第二半导体开关元件Vn(低侧)以及W相的第二半导体开关元件Wn(低侧)的开关损耗减少。
接着,参照图16进一步说明UH_UL保护波形的切换。图16是用于说明UH_UL保护波形的切换的图。
在图16中,输出电压的波形以及开关损耗从左起依次相当于(e)波形例5(图8A以及图8B)、(i)波形例9(图12A以及图12B)、(j)波形例10(图13A以及图13B)。
左图示出的(e)波形例5是延长了第一接通固定期间T1v和第二接通固定期间T2v的波形例。即,是重视V相的波形例。
中央的图所示的(i)波形例9是使第一接通固定期间T1v、第一接通固定期间T1w、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w均等的波形例。即,是使第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1u以外的期间均等的波形例。
右图所示的(j)波形例10是延长了第一接通固定期间T1w和第二接通固定期间T2w的波形例。即,是重视W相的波形例。
随着向左的图转移,第一接通固定期间T1v以及第二接通固定期间T2v变长。因此,随着向左的图转移,V相的第一半导体开关元件Vp(高侧)以及V相的第二半导体开关元件Vn(低侧)的开关损耗减少。
另一方面,随着向右的图转移,第一接通固定期间T1w以及第二接通固定期间T2w变长。因此,随着向右的图转移,W相的第一半导体开关元件Wp(高侧)以及W相的第二半导体开关元件Wn(低侧)的开关损耗减少。
接着,参照图19进一步说明UH_UL保护波形的切换。图19是表示开关损耗的图。
如图19所示,在(f)波形例6(图9A)、(h)波形例8(图11A)、(k)波形例11(图14A)以及(l)波形例12(图15A)中,第一半导体开关元件Up(UH)的开关损耗以及第二半导体开关元件Un(UL)的开关损耗为0.13。
(f)在波形例6中,除了第一半导体开关元件Up(UH)以及第二半导体开关元件Un(UL)之外,还能够进一步使第二半导体开关元件Vn(VL)的开关损耗减少为0.57。
(h)在波形例8中,除了第一半导体开关元件Up(UH)以及第二半导体开关元件Un(UL)之外,还能够使第一半导体开关元件Wp(WH)的开关损耗减少为0.57。
(k)在波形例11中,除了第一半导体开关元件Up(UH)以及第二半导体开关元件Un(UL)之外,还能够进一步使第一半导体开关元件Vp(VH)的开关损耗减少为0.57。
(l)在波形例12中,除了第一半导体开关元件Up(UH)以及第二半导体开关元件Un(UL)之外,还能够使第二半导体开关元件Wn(WL)的开关损耗减少为0.57。
参照图20,进一步说明UH_UL保护波形的切换。图20是用于说明UH_UL保护波形的切换的图。
图20所示的波形图相当于(i)波形例9(图12A)。
(a)波形例1(图3A)相当于相对于(i)波形例9延长了第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w的波形。因此,V相的第二半导体开关元件Vn(VL)以及W相的第二半导体开关元件Wn(WL)的开关损耗减少。
(c)波形例3(图6A)相当于相对于(i)波形例9将第一接通固定期间T1v及第一接通固定期间T1w延长后的波形。因此,V相的第一半导体开关元件Vp(VH)以及W相的第一半导体开关元件Wp(WH)的开关损耗减少。
(e)波形例5(图8A)相当于相对于(i)波形例9延长了第一接通固定期间T1v和第二接通固定期间T2v的波形。因此,V相的第一半导体开关元件Vp(VH)以及V相的第二半导体开关元件Vn(VL)的开关损耗减少。
(j)波形例10(图13A)相当于相对于(i)波形例9延长了第一接通固定期间T1w以及第二接通固定期间T2w的波形。因此,W相的第一半导体开关元件Wp(WH)以及W相的第二半导体开关元件Wn(WL)的开关损耗减少。
(f)波形例6(图9A)相当于相对于(i)波形例9延长了第二接通固定期间T2v的波形。因此,V相的第二半导体开关元件Vn(VL)的开关损耗减少。
(h)波形例8(图11A)相当于相对于(i)波形例9延长了第一接通固定期间T1w的波形。因此,W相的第一半导体开关元件Wp(WH)的开关损耗减少。
(k)波形例11(图14A)相当于相对于(i)波形例9延长了第一接通固定期间T1v的波形。因此,V相的第一半导体开关元件Vp(VH)的开关损耗减少。
(l)波形例12(图15A)相对于相当于(i)波形例9延长了第二接通固定期间T2w的波形。因此,W相的第二半导体开关元件Wn(WL)的开关损耗减少。
参照图21对保护波形的切换方法进行说明。图21是表示保护波形的切换方法的流程图。
步骤S102:信号生成部120取得各桥臂(半导体开关元件)的温度T_UH、温度T_UL、温度T_VH、温度T_VL、温度T_WH、温度T_WH。温度T_UH表示第一半导体开关元件Up的温度。温度T_UL表示第二半导体开关元件Un的温度。温度T_VH表示第一半导体开关元件Vp的温度。温度T_VL表示第二半导体开关元件Vn的温度。温度T_WH表示第一半导体开关元件Wp的温度。温度T_WL表示第二半导体开关元件Wn的温度。
然后,信号生成部120将所取得的温度T_UH、温度T_UL、温度T_VH、温度T_VL、温度T_WH、温度T_WH按照温度从高到低的顺序设为T_1、T_2、T_3、T_4、T_5以及T_6。处理进入步骤S104。
步骤S104:信号生成部120判定最高温度的上桥臂(第一半导体开关元件)和最高温度的下桥臂(第二半导体开关元件)是否为同相。在信号生成部120判定为最高温度的上桥臂(第一半导体开关元件)和最高温度的下桥臂(第二半导体开关元件)不是同相的情况下(步骤S104:否),处理进入步骤S108。在信号生成部120判定为最高温度的上桥臂(第一半导体开关元件)与最高温度的下桥臂(第二半导体开关元件)为同相的情况下(步骤S104:是),处理进入步骤S106。
步骤S106:信号生成部120以抑制X相上段的温度上升的形式进行调制。X相例如是U相、V相或W相。处理结束。关于步骤S106的详细处理,参照图22~图24在后面叙述。
步骤S108:信号生成部120以抑制X相上段和Y相下段的温度上升的形式进行调制。Y相例如是U相、V相或W相。处理结束。关于步骤S108的详细处理,参照图47~图49在后面叙述。
参照图22至图24对图21所示的步骤S106的详细处理进行说明。即,针对以抑制X相上下段的温度上升的形式进行调制的情况下的处理进行说明。图22是表示保护波形的切换方法的流程图。图23及图24是表示保护波形的切换方法的图。此外,图22~图24表示作为X相的例子使用了U相的情况下的保护波形的切换方法。
步骤S202:信号生成部120判定温度T_3~T_6是否为阈值T_Thr1以下。在信号生成部120判定为温度T_3~T_6不是阈值T_Thr1以下的情况下(步骤S202:否),处理进入步骤S206。在信号生成部120判定为温度T_3~T_6为阈值T_Thr1以下的情况下(步骤S202:是),处理进入步骤S204。
步骤S204:信号生成部120以4个保护形式进行调制。详细而言,信号生成部120在(i)波形例9中进行调制。处理结束。
步骤S206:信号生成部120判定温度T_5~T_6是否为阈值T_Thr2以下。在信号生成部120判定为温度T_5~T_6不是阈值T_Thr2以下的情况下(步骤S206:否),处理进入步骤S210。在信号生成部120判定为温度T_5~T_6为阈值T_Thr2以下的情况下(步骤S206:是),处理进入步骤S208。
步骤S208:信号生成部120以3个保护形式与4个保护形式的中间进行调制。关于以3个保护形式与4个保护形式的中间进行调制,参照图23在后面叙述。处理结束。
步骤S210:信号生成部120判定温度T_3~T_5是否为阈值T_Thr3以下。在信号生成部120判定为温度T_3~T_5不是阈值T_Thr3以下的情况下(步骤S210:否),处理进入步骤S214。在信号生成部120判定为温度T_3~T_5为阈值T_Thr3以下的情况下(步骤S210:是),处理进入步骤S212。
步骤S212:信号生成部120以3个保护形式进行调制。详细而言,信号生成部120以能够保护(k)波形例11、(f)波形例6、(h)波形例8、(l)波形例12中的温度为T_3、T_4、T_5的桥臂(半导体开关元件)的形式进行调制。处理结束。
步骤S214:信号生成部120判定温度T_4~T_5是否为阈值T_Thr4以下。在信号生成部120判定为温度T_4~T_5不是阈值T_Thr4以下的情况下(步骤S214:否),处理进入步骤S218。在信号生成部120判定为温度T_4~T_5为阈值T_Thr4以下的情况下(步骤S214:是),处理进入步骤S216。
步骤S216:信号生成部120以2个保护形式与3个保护形式的中间进行调制。关于以2个保护形式与3个保护形式的中间进行调制,参照图24在后面叙述。处理结束。
步骤S218:信号生成部120以2个保护形式进行调制。详细而言,信号生成部120以能够保护(a)波形例1、(c)波形例3、(e)波形例5、(f)波形例6、(i)波形例9及(j)波形例10中的温度为T_3、T_4的桥臂(半导体开关元件)的形式进行调制。处理结束。
接着,参照图23对图22所示的步骤S208的详细处理进行说明。即,对以3个保护形式与4个保护形式的中间进行调制的情况下的处理进行说明。
信号生成部120除了UH(第一半导体开关元件Up)以及UL(第二半导体开关元件Un)以外,判定温度高的上位3桥臂(半导体开关元件)的位置。以下,在图23的说明中,有时将“除了UH(第一半导体开关元件Up)以及UL(第二半导体开关元件Un)之外,温度高的上位3桥臂(半导体开关元件)”仅记载为“上位3桥臂”。另外,上位3桥臂的温度的顺序没有限制。例如,上位3桥臂的温度的顺序可以是VH(第一半导体开关元件Vp)、VL(第二半导体开关元件Vn)以及WH(第一半导体开关元件Wp)的顺序,也可以是VH(第一半导体开关元件Vp)、WH(第一半导体开关元件Wp)以及VL(第二半导体开关元件Vn)的顺序。以下,对于同样的记载也同样地不考虑上位3桥臂的温度的顺序。
在信号生成部120判定为上位3桥臂是VH(第一半导体开关元件Vp)、VL(第二半导体开关元件Vn)以及WH(第一半导体开关元件Wp)的情况下,在(k)波形例11中,信号生成部120以将150度~150+30×(T_Thr2-(T_5-T_6))/T_Thr2度应用于第一接通固定期间、330度~330+30×(T_Thr2-(T_5-T_6))/T_Thr2度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为上位3桥臂是VH(第一半导体开关元件Vp)、VL(第二半导体开关元件Vn)以及WL(第二半导体开关元件Wn)的情况下,信号生成部120在(f)波形例6中进行调制。
在信号生成部120判定为上位3桥臂是VH(第一半导体开关元件Vp)、VL(第二半导体开关元件Vn)以及WH(第一半导体开关元件Wp)的情况下,在(h)波形例8中,信号生成部120以将0度~0+30×(T_Thr2-(T_5-T_6))/T_Thr2度应用于第一接通固定期间、330度~330+30×(T_Thr2-(T_5-T_6))/T_Thr2应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为上位3桥臂是VH(第一半导体开关元件Vp)、VL(第二半导体开关元件Vn)以及WL(第二半导体开关元件Wn)的情况下,(l)在波形例12中,信号生成部120以将0度~0+30×(T_Thr2-(T_5-T_6))/T_Thr2度应用于第一接通固定期间、330度~330+30×(T_Thr2-(T_5-T_6))/T_Thr2度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
接着,参照图24对图22所示的步骤S216的详细处理进行说明。即,对在2个保护形式与3个保护形式的中间进行调制的情况下的处理进行说明。
信号生成部120除了UH(第一半导体开关元件Up)及UL(第二半导体开关元件Un)以外,判定温度高的上位2桥臂(半导体开关元件)的位置。以下,在图24的说明中,有时将“除了UH(第一半导体开关元件Up)以及UL(第二半导体开关元件Un)之外温度高的上位2桥臂(半导体开关元件)”仅记载为“上位2桥臂”。此外,不考虑上位2桥臂的温度的顺序。例如,上位2桥臂的温度的顺序可以是VL(第二半导体开关元件Vn)以及WL(第二半导体开关元件Wn)的顺序,也可以是WL(第二半导体开关元件Wn)以及VL(第二半导体开关元件Vn)的顺序。以下,对于同样的记载也同样地不考虑上位3桥臂的温度的顺序。
进而,信号生成部120除了UH(第一半导体开关元件Up)及UL(第二半导体开关元件Un)以外,判定上位第3个高温的桥臂(半导体开关元件)的位置。以下,在图24的说明中,有时将“除了UH(第一半导体开关元件Up)以及UL(第二半导体开关元件Un)以外,上位第3个高温的桥臂(半导体开关元件)”仅记载为“上位第3个高温的桥臂”。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置为VL(第二半导体开关元件Vn)以及WL(第二半导体开关元件Vn)、且上位第3个高温的桥臂为VH(第一半导体开关元件Vp)的情况下,信号生成部120在(a)波形例1中,以将180度~180+30×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。处理结束。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置为VL(第二半导体开关元件Vn)以及WL(第二半导体开关元件Vn)、且上位第3个高温的桥臂为WH(第一半导体开关元件Wp)的情况下,信号生成部120在(a)波形例1中,以将330度~330+30×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。处理结束。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置为VH(第一半导体开关元件Vp)以及WH(第一半导体开关元件Wp)、且上位第3个高温的桥臂为VL(第二半导体开关元件Vn)的情况下,在(c)波形例3中,信号生成部120以将0度~0+30×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置为VH(第一半导体开关元件Vp)以及WH(第一半导体开关元件Wp)、且上位第3个高温的桥臂为WL(第二半导体开关元件Wn)的情况下,信号生成部120在(c)波形例3中,以将150度~150+30×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置是VH(第一半导体开关元件Vp)以及VL(第二半导体开关元件Vn)、并且上位第3个高温的桥臂是WH(第一半导体开关元件Wp)的情况下,在(e)波形例5中,信号生成部120以将330度~330+30×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置为VH(第一半导体开关元件Vp)以及VL(第二半导体开关元件Vn)、且上位第3个高温的桥臂为WL(第二半导体开关元件Wn)的情况下,在(e)波形例5中,信号生成部120以将150度~150+30×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置为VH(第一半导体开关元件Vp)以及WL(第二半导体开关元件Wn)、且上位第3个高温的桥臂为WH(第一半导体开关元件Wp)的情况下,在(f)波形例6中,信号生成部120以将330度~330+60×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。但是,在上限仅对360度超过D度的情况下,将在(f)波形例6中应用第一接通固定期间的区间设为0度~D度以及330度~360度。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置为VH(第一半导体开关元件Vp)以及WL(第二半导体开关元件Wn)、且上位第3个高温的桥臂为VL(第二半导体开关元件Vn)的情况下,信号生成部120在(f)波形例6中进行调制。处理结束。
当信号生成部120判定为上位2桥臂的位置为VL(第二半导体开关元件Vn)以及WH(第一半导体开关元件Wp)、且上位第3个高温的桥臂为WL(第二半导体开关元件Wn)时,在(i)波形例9中,信号生成部120以将180度~180+30×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置为VL(第二半导体开关元件Vn)以及WH(第一半导体开关元件Wp)、且上位第3个高温的桥臂为VH(第一半导体开关元件Vp)的情况下,在(i)波形例9中,信号生成部120以将150度~150+30×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置为WH(第一半导体开关元件Wp)以及WL(第二半导体开关元件Wn)、且上位第3个高温的桥臂为VL(第二半导体开关元件Vn)的情况下,在(j)波形例10中,信号生成部120以将0度~0+30×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为上位2桥臂的位置是WH(第一半导体开关元件Wp)以及WL(第二半导体开关元件Wn)、且上位第3个高温的桥臂是VH(第一半导体开关元件Vp)的情况下,在(j)波形例10中,信号生成部120以将180度~180+30×(T_Thr4-(T_4-T_5))/T_Thr4度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
以上,如参照图21~图24说明的那样,保护动作模式包括保护1个相的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件的第一选择保护动作模式,第一选择保护动作模式包括保护1个相以外的相的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件中的k个(k为2n-3以下的自然数)第一半导体开关元件或第二半导体开关元件的多个k个保护动作模式。基于温度信息,进行k个保护动作模式的选择。因此,在由于冷却水路的问题等而特定的相的温度成为问题的情况下,在特定的相的温度成为问题的情况下,最大限度地抑制特定的1个相的第一半导体开关元件和第二半导体开关元件的升温,并且其他半导体开关元件也根据温度状况来抑制所需的半导体开关元件的升温,由此提高逆变器的可靠性。
参照图25~图42B,进一步说明本发明的实施方式的波形例。图25是表示波形例与开关损耗之间的关系的表。在图25中,UH表示U相的第一半导体开关元件Up的开关损耗。UL表示U相的第二半导体开关元件Un的开关损耗。VH表示V相的第一半导体开关元件Vp的开关损耗。VL表示V相的第二半导体开关元件Vn的开关损耗。WH表示W相的第一半导体开关元件Wp的开关损耗。WL表示W相的第二半导体开关元件Wn的开关损耗。
如图25所示,在波形例13~波形例29中,UH为0.32,VL为0.32,即,在波形例13~波形例29中,是U相的第一半导体开关元件Up及V相的第二半导体开关元件Vn的开关损耗少的波形例。即,波形例13~波形例29是能够保护U相的第一半导体开关元件Up及V相的第二半导体开关元件Vn的波形例。在本说明书中,有时将能够保护某个相(例如U相)的第一半导体开关元件(例如Up)以及其他相(例如V相)的第二半导体开关元件(例如Vn)的波形记载为UH_VL保护波形。该波形例相当于前者的第一接通固定期间和后者的第二接通固定期间连续的情况。
参照图26A和图26B,对波形例13进行说明。图26A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图26B是表示开关损耗的图。
如图26A所示,波形例13为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例13是在电气角60度~电气角150度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例13是在电气角度0度~电气角60度以及电气角150度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例13中,在电气角60度~电气角150度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例13中,在电气角0度~电气角60度以及电气角150度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例13中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u。在波形例13中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。
在波形例13中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例13中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例13中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例13中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例13中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例13中,相对于第一接通固定期间T1u为120度,没有第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。即,在波形例13中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图26B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例13中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例13中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u为120度,第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例13中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2w长。因此,如图26B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比W相小。
以上,如参照图26A及图26B说明的那样,在波形例13中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例13中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例13中,如图26B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un和W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图27A和图27B,对波形例14进行说明。图27A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图27B是表示开关损耗的图。
如图27A所示,波形例14为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例14是在电气角度60度~电气角180度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例14是在电气角度0度~电气角60度以及电气角180度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例14中,在电气角60度~电气角180度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例14中,在电气角0度~电气角60度以及电气角180度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例14中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例14中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例14中,电气角150度~电气角180度为第一接通固定期间T1v。
在波形例14中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例14中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例14中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例14中,电气角180度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例14中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例14中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,第一接通固定期间T1v为30度,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例14中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图27B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例14中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例14中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u为120度,第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例14中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2w长。因此,如图27B所示,V相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比W相小。
以上,如参照图27A和图27B说明的那样,在波形例14中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例14中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例14中,如图27B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un、V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图28A和图28B,对波形例15进行说明。图28A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图28B是表示开关损耗的图。
如图28A所示,波形例15为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例15是在电气角度60度~电气角210度中将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例15是在电气角度0度~电气角60度以及电气角210度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例15中,在电气角60度~电气角210度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例15中,在电气角0度~电气角60度以及电气角210度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例15中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例15中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例15中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。
在波形例15中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2v。在波形例15中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例15中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。
在波形例15中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例15中,相对于第一接通固定期间T1u为90度,第一接通固定期间T1v为60度,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例15中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图28B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例15中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例15中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u为120度,没有第二接通固定期间T2w。即,在波形例15中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2w长。因此,如图28B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比W相小。
以上,如参照图28A和图28B说明的那样,在波形例15中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例15中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例15中,如图28B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un和V相的第一半导体开关元件Vp的发热。
参照图29A和图29B,对波形例16进行说明。图29A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图29B是表示开关损耗的图。
如图29A所示,波形例16为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例16是在电气角度60度~电气角240度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例16是在电气角度0度~电气角60度以及电气角240度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例16中,在电气角60度~电气角240度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例16中,在电气角0度~电气角60度以及电气角240度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例16中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例16中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例16中,电气角150度~电气角240度为第一接通固定期间T1v。
在波形例16中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2v。在波形例16中,电气角240度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例16中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。
在波形例16中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例16中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例16中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1w长。此外,在波形例16中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v相等。因此,如图29B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比W相小。
在波形例16中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例16中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,没有第二接通固定期间T2w。即,在波形例16中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2w长。此外,在波形例16中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v相等。因此,如图29B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比W相小。
以上,如参照图29A和图29B说明的那样,在波形例16中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例16中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例16中,如图29B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un和V相的第一半导体开关元件Vp的发热。
参照图30A和图30B,对波形例17进行说明。图30A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图30B是表示开关损耗的图。
如图30A所示,波形例17为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例17是在电气角度60度~电气角270度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例17是在电气角度0度~电气角60度以及电气角270度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例17中,在电气角60度~电气角270度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例17中,在电气角0度~电气角60度以及电气角270度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例17中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例17中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例17中,电气角150度~电气角270度为第一接通固定期间T1v。
在波形例17中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2v。在波形例17中,电气角270度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例17中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。
在波形例17中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例17中,相对于第一接通固定期间T1u为90度,第一接通固定期间T1v为120度,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例17中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1w长。因此,如图30B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比W相小。
在波形例17中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例17中,相对于第二接通固定期间T2v为90度,第二接通固定期间T2u为60度,没有第二接通固定期间T2w。即,在波形例17中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w长。因此,如图30B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图30A和图30B说明的那样,在波形例17中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例17中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例17中,如图30B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un和V相的第一半导体开关元件Vp的发热。
参照图31A和图31B,对波形例18进行说明。图31A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图31B是表示开关损耗的图。
如图31A所示,波形例18为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例18是在电气角度60度~电气角300度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例18是在电气角度0度~电气角60度以及电气角300度~电气角360度中将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例18中,在电气角60度~电气角300度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例18中,在电气角0度~电气角60度以及电气角300度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例18中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u。在波形例18中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例18中,电气角150度~电气角270度为第一接通固定期间T1v。在波形例18中,电气角270度~电气角300度为第一接通固定期间T1w。
在波形例18中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2v。在波形例18中,电气角300度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例18中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。
在波形例18中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例18中,相对于第一接通固定期间T1u为90度,第一接通固定期间T1v为120度,第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例18中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1w长。因此,如图31B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比W相小。
在波形例18中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例18中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u为30度,没有第二接通固定期间T2w。即,在波形例18中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w长。因此,如图31B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图31A和图31B说明的那样,在波形例18中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例18中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例18中,如图31B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un、V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第一半导体开关元件Wp的发热。
参照图32A和图32B,对波形例19进行说明。图32A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图32B是表示开关损耗的图。
如图32A所示,波形例19为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例19是在电气角度60度~电气角330度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例19是在电气角度0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例19中,在电气角60度~电气角330度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例19中,在电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例19中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例19中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例19中,电气角150度~电气角270度为第一接通固定期间T1v。在波形例19中,电气角270度~电气角330度为第一接通固定期间T1w。
在波形例19中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2v。在波形例19中,在波形例19中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。
在波形例19中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例19中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,第一接通固定期间T1v为120度,第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例19中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1w长。因此,如图32B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比W相小。
在波形例19中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例19中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,没有第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w。即,在波形例19中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w长。因此,如图32B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图32A及图32B说明的那样,在波形例19中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例19中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例19中,如图32B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和W相的第一半导体开关元件Wp的发热。
参照图33A和图33B,对波形例20进行说明。图33A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图33B是表示开关损耗的图。
如图33A所示,波形例20为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例20是在电气角度60度~电气角150度以及电气角300度~电气角330度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例20是在电气角度0度~电气角60度、电气角150度~电气角300度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例20中,在电气角60度~电气角150度以及电气角300度~电气角330度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例20中,在电气角0度~电气角60度、电气角150度~电气角300度以及电气角330度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例20中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1w。在波形例20中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例20中,电气角300度~电气角330度为第一接通固定期间T1w。
在波形例20中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例20中,电气角210度~电气角300度为第二接通固定期间T2u。在波形例20中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例20中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例20中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例20中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,没有第一接通固定期间T1v,第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例20中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图33B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例20中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例20中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u为90度,第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例20中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2w长。因此,如图33B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比W相小。
以上,如参照图33A及图33B说明的那样,在波形例20中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例20中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例20中,如图33B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图34A和图34B,对波形例21进行说明。图34A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图34B是表示开关损耗的图。
如图34A所示,波形例21为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例21是在电气角度60度~电气角150度以及电气角270度~电气角330度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例21是在电气角度0度~电气角60度、电气角150度~电气角270度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例21中,在电气角60度~电气角150度以及电气角270度~电气角330度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例21中,在电气角0度~电气角60度、电气角150度~电气角270度以及电气角330度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例21中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1w。在波形例21中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例21中,电气角270度~电气角330度为第一接通固定期间T1w。
在波形例21中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例21中,电气角210度~电气角270度为第二接通固定期间T2u。在波形例21中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例21中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例21中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例21中,相对于第一接通固定期间T1u为90度,没有第一接通固定期间T1v,第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例21中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图34B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例21中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例21中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u为60度,第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例21中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w长。因此,如图34B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图34A和图34B说明的那样,在波形例21中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例21中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例21中,如图34B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图35A和图35B,对波形例22进行说明。图35A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图35B是表示开关损耗的图。
如图35A所示,波形例22为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例22是在电气角度60度~电气角150度以及电气角240度~电气角330度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例22是在电气角度0度~电气角60度、电气角150度~电气角240度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例22中,在电气角60度~电气角150度以及电气角240度~电气角330度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例22中,在电气角0度~电气角60度、电气角150度~电气角240度以及电气角330度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例22中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v、第一接通固定期间T1w。在波形例22中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例22中,电气角240度~电气角270度为第一接通固定期间T1v。在波形例22中,电气角270度~电气角330度为第一接通固定期间T1w。
在波形例22中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例22中,电气角210度~电气角240度为第二接通固定期间T2u。在波形例22中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例22中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例22中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例22中,相对于第一接通固定期间T1u为90度,第一接通固定期间T1v为30度,第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例22中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图35B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例22中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例22中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u为30度,第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例22中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w长。因此,如图35B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图35A和图35B说明的那样,在波形例22中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例22中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例22中,如图35B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un、V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图36A和图36B,对波形例23进行说明。图36A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图36B是表示开关损耗的图。
如图36A所示,波形例23为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例23是在电气角度60度~电气角150度以及电气角210度~电气角330度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例23是在电气角度0度~电气角60度、电气角150度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度中将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例23中,在电气角60度~电气角150度以及电气角210度~电气角330度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例23中,在电气角0度~电气角60度、电气角150度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例23中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例23中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例23中,电气角210度~电气角270度为第一接通固定期间T1v。在波形例23中,电气角270度~电气角330度为第一接通固定期间T1u。
在波形例23中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例23中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例23中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例23中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例23中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例23中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图36B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例23中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例23中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,没有第二接通固定期间T2u,第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例23中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2w长。因此,如图36B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图36A和图36B说明的那样,在波形例23中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例23中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例23中,如图36B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图37A和图37B,对波形例24进行说明。图37A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图37B是表示开关损耗的图。
如图37A所示,波形例24为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例24是在电气角度60度~电气角150度以及电气角180度~电气角330度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例24是在电气角度0度~电气角60度、电气角150度~电气角180度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例24中,在电气角60度~电气角150度以及电气角180度~电气角330度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例24中,在电气角0度~电气角60度、电气角150度~电气角180度以及电气角330度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例24中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例24中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例24中,电气角180度~电气角270度为第一接通固定期间T1v。在波形例24中,电气角270度~电气角330度为第一接通固定期间T1w。
在波形例24中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2v和第二接通固定期间T2w。在波形例24中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例24中,电气角150度~电气角180度为第二接通固定期间T2w。
在波形例24中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例24中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例24中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1w长。此外,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v相同。因此,如图37B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比W相小。
在波形例24中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例24中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例24中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2w长。因此,如图37B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比W相小。
以上,如参照图37A和图37B说明的那样,在波形例24中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例24中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例24中,如图37B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图38A和图38B,对波形例25进行说明。图38A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图38B是表示开关损耗的图。
如图38A所示,波形例25为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例25是在电气角60度~电气角150度、电气角210度~电气角240度以及电气角270度~电气角330度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例25是在电气角度0度~电气角60度、电气角150度~电气角210度、电气角240度~电气角270度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例25中,在电气角60度~电气角150度、电气角210度~电气角240度以及电气角270度~电气角330度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例25中,在电气角0度~电气角60度、电气角150度~电气角210度、电气角240度~电气角270度以及电气角330度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例25中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例25中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例25中,电气角210度~电气角240度为第一接通固定期间T1v。在波形例25中,电气角270度~电气角330度为第一接通固定期间T1w。
在波形例25中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例25中,电气角240度~电气角270度为第二接通固定期间T2u。在波形例25中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例25中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例25中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例25中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,第一接通固定期间T1v为30度,第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例25中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图38B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例25中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例25中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u为30度,第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例25中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w长。因此,如图38B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图38A和图38B说明的那样,在波形例25中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例25中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例25中,如图38B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un、V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图39A和图39B,对波形例26进行说明。图39A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图39B是表示开关损耗的图。
如图39A所示,波形例26为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例26是在电气角60度~电气角150度、电气角195度~电气角240度以及电气角285度~电气角330度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例26是在电气角度0度~电气角60度、电气角150度~电气角195度、电气角240度~电气角285度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例26中,在电气角60度~电气角150度、电气角195度~电气角240度以及电气角285度~电气角330度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例26中,在电气角0度~电气角60度、电气角150度~电气角195度、电气角240度~电气角285度以及电气角330度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例26中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例26中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例26中,电气角195度~电气角240度为第一接通固定期间T1v。在波形例26中,电气角285度~电气角330度为第一接通固定期间T1w。
在波形例26中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例26中,电气角240度~电气角285度为第二接通固定期间T2u。在波形例26中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例26中,电气角150度~电气角195度为第二接通固定期间T2w。
在波形例26中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例26中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w为45度。即,在波形例26中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图39B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例26中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例26中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w为45度。即,在波形例26中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w长。因此,如图39B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图39A和图39B说明的那样,在波形例26中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例26中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例26中,如图39B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un、V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图40A和图40B,对波形例27进行说明。图40A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图40B是表示开关损耗的图。
如图40A所示,波形例27为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例27是在电气角60度~电气角150度、电气角180度~电气角240度以及电气角300度~电气角330度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例27是在电气角度0度~电气角60度、电气角150度~电气角180度、电气角240度~电气角300度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例27中,在电气角60度~电气角150度、电气角180度~电气角240度以及电气角300度~电气角330度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例27中,在电气角0度~电气角60度、电气角150度~电气角180度、电气角240度~电气角300度以及电气角330度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例27中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例27中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例27中,电气角180度~电气角240度为第一接通固定期间T1v。在波形例27中,电气角300度~电气角330度为第一接通固定期间T1w。
在波形例27中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例27中,电气角240度~电气角300度为第二接通固定期间T2u。在波形例27中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例27中,电气角150度~电气角180度为第二接通固定期间T2w。
在波形例27中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例27中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,第一接通固定期间T1v为60度,第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例27中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图40B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例27中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例27中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u为60度,第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例27中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图40B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图40A和图40B说明的那样,在波形例27中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例27中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例27中,如图40B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un、V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图41A和图41B,对波形例28进行说明。图41A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图41B是表示开关损耗的图。
如图41A所示,波形例28为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例28是在电气角度60度~电气角150度以及电气角210度~电气角270度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例28是在电气角度0度~电气角60度、电气角150度~电气角210度以及电气角270度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例28中,在电气角60度~电气角150度以及电气角210度~电气角270度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例28中,在电气角0度~电气角60度、电气角150度~电气角210度以及电气角270度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例28中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例28中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例28中,电气角210度~电气角270度为第一接通固定期间T1v。
在波形例28中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例28中,电气角270度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例28中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例28中,电气角150度~电气角210度为第二接通固定期间T2w。
在波形例28中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例28中,相对于第一接通固定期间T1u为90度,第一接通固定期间T1v为60度,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例28中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图41B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例28中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例28中,相对于第二接通固定期间T2v为90度,第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例28中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w长。因此,如图41B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图41A和图41B说明的那样,在波形例28中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例28中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例28中,如图41B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un、V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图42A和图42B,对波形例29进行说明。图42A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图42B是表示开关损耗的图。
如图42A所示,波形例29为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例29是在电气角度60度~电气角210度以及电气角270度~电气角330度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例29是在电气角度0度~电气角60度、电气角210度~电气角270度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例29中,在电气角60度~电气角210度以及电气角270度~电气角330度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例29中,在电气角0度~电气角60度、电气角210度~电气角270度以及电气角330度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例29中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例29中,电气角60度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例29中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例29中,电气角270度~电气角330度为第一接通固定期间T1w。
在波形例29中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2v。在波形例29中,电气角210度~电气角270度为第二接通固定期间T2u。在波形例29中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。
在波形例29中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例29中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例29中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图42B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例29中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例29中,第二接通固定期间T2v为90度,相对于此,第二接通固定期间T2u为60度,没有第二接通固定期间T2w。即,在波形例29中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图42B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相以及W相小。
以上,如参照图42A和图42B说明的那样,在波形例29中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例29中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例29中,如图42B所示,也能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un、V相的第一半导体开关元件Vp、W相的第一半导体开关元件Wp的发热。
以上,在参照图3A、图3B、图5A~图15B以及图26A~图42B说明的波形例1~波形例29中,第一接通固定期间比其他相的第一接通固定期间长的相的第一接通固定期间以及第二接通固定期间比其他相的第二接通固定期间长的相的第二接通固定期间都比π/n长,且为2π/n以下。优选为1.5π/n~2π/n。由此,能够有效地抑制发热。此外,下限也可以稍微偏离π/n。另外,上限也可以稍微偏离2π/n。例如,在波形例1中,第一接通固定期间T1u为2π/n(=120度),第二接通固定期间T2u为2π/n(=120度)。即,在波形例1~波形例29中,第一接通固定期间比其他相的第一接通固定期间长的相的第一接通固定期间和第二接通固定期间比其他相的第二接通固定期间长的相的第二接通固定期间均为2π/n。另外,第一接通固定期间比其他相的第一接通固定期间长的相的第一接通固定期间与第二接通固定期间比其他相的第二接通固定期间长的相的第二接通固定期间相互不连续。因此,在由于冷却水路的问题等而特定的相的温度成为问题的情况下,能够抑制该相的发热,因此逆变器的可靠性提高。或者,在电流连续地流过发生了失速的相的第一半导体开关元件和另1相的第二半导体开关元件而温度上升的情况下,通过在摆脱失速而开始动作时进行该动作,能够抑制在失速下温度上升的半导体开关元件的发热,迅速地降低温度,因此逆变器的可靠性提高。
在参照图26A~图42B说明的波形例13~波形例29中,在n相中的2相中,一个相的第一接通固定期间和另一个相的第二接通固定期间相互连续。例如,在波形例13中,在三相中的U相以及V相中,U相的第一接通固定期间T1u与V相的第二接通固定期间T2v相互连续。一个相的第一接通固定期间与另一个相的第二接通固定期间的合计为3π/n。例如,在波形例13中,U相的第一接通固定期间T1u为90度,V相的第二接通固定期间T2v为90度,因此第一接通固定期间T1u与V相的第二接通固定期间T2v的合计为180度(3π/n)。此外,合计也可以稍微偏离3π/n。另外,一个相的第一接通固定期间和另1相的第二接通固定期间分别为3π/(2n)。例如,在波形例13中,U相的第一接通固定期间T1u以及V相的第二接通固定期间T2v为90度(3π/(2n))。因此,在波形例13~波形例29中,在电流连续地流过与发生了失速的相的第一半导体开关元件不同的相的第二半导体开关元件而温度上升的情况下,通过在摆脱失速而开始动作时进行该动作,能够抑制在失速下温度上升的半导体开关元件的发热,迅速地降低温度,因此逆变器的可靠性提高。
参照图43,对使U相的固定期间和V相的固定期间变化的情况下的开关损耗进行说明。图43是表示开关损耗的图。
如图43所示,在电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度时应用第二接通固定期间,在电气角60度~电气角150度时应用第一接通固定期间的情况下,第一半导体开关元件Up(UH)的开关损耗为0.32。另外,第二半导体开关元件Vn(VL)的开关损耗为0.32。此时,高侧的固定期间为90度。
在电气角0度~电气角70度以及电气角330度~电气角360度中,应用第二接通固定期间,在电气角70度~电气角150度中应用了第一接通固定期间的情况下,第一半导体开关元件Up(UH)的开关损耗为0.39。另外,第二半导体开关元件Vn(VL)的开关损耗为0.25。此时,高侧的固定期间为80度。
在电气角0度~电气角80度以及电气角330度~电气角360度时,应用第二接通固定期间,在电气角80度~电气角150度时应用了第一接通固定期间的情况下,第一半导体开关元件Up(UH)的开关损耗为0.47。另外,第二半导体开关元件Vn(VL)的开关损耗为0.18。此时,高侧的固定期间为70度。
在电气角0度~电气角90度以及电气角330度~电气角360度时,应用第二接通固定期间,在电气角90度~电气角150度时应用了第一接通固定期间的情况下,第一半导体开关元件Up(UH)的开关损耗为0.56。另外,第二半导体开关元件Vn(VL)的开关损耗为0.13。此时,高侧的固定期间为60度。
以上,如参照图43说明的那样,优选第一接通固定期间T1u以及第二接通固定期间T2u都比π/3(60度)长且为2π/3(120度)以下。更优选为比7π/18(70度)长且为2π/3(120度)以下。
接下来,将参照图44进一步说明UH_VL保护波形的切换。图44是用于说明UH_VL保护波形的切换的图。
在图44中,输出电压的波形及开关损耗从左起依次相当于(n)波形例26(图39A及图39B)、(o)波形例27(图40A及图40B)、(d)波形例16(图29A及图29B)。
左图所示的(n)波形例26是使第一接通固定期间T1v、第一接通固定期间T1w、第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w均等的波形例。即,是使第一接通固定期间T1u、第二接通固定期间T2v以外均等的波形例。
中央的图所示的(o)波形例27是延长了第一接通固定期间T1v和第二接通固定期间T2u的波形例。即,是重视U相和V相的波形例。
右图所示的(d)波形例16是使第一接通固定期间T1v和第二接通固定期间T2u从(o)波形例27进一步延长的波形例。即,是重视U相和V相的波形例。
随着向右的图转移,第一接通固定期间T1v以及第二接通固定期间T2u变长。因此,随着向右的图转移,V相的第一半导体开关元件Vp(高侧)以及U相的第二半导体开关元件Un(低侧)的开关损耗减少。
接下来,将参照图45进一步说明UH_VL保护波形的切换。图45是用于说明UH_VL保护波形的切换的图。
在图45中,输出电压的波形及开关损耗从左起依次相当于(n)波形例26(图39A及图39B)、(m)波形例25(图38A及图38B)。
左图所示的(n)波形例26是使第一接通固定期间T1v、第一接通固定期间T1w、第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w均等的波形例。即,是使第一接通固定期间T1u、第二接通固定期间T2v以外均等的波形例。
右图所示的(m)波形例25是延长了第一接通固定期间T1w和第二接通固定期间T2w的波形例。即,是重视W相的波形例。
随着向右的图转移,第一接通固定期间T1w以及第二接通固定期间T2w变长。因此,随着向右的图转移,W相的第一半导体开关元件Wp(高侧)以及W相的第二半导体开关元件Wn(低侧)的开关损耗减少。
接下来,将参照图46进一步说明UH_VL保护波形的切换。图46是用于说明UH_VL保护波形的切换的图。
在图46中,输出电压的波形及开关损耗从左起依次相当于(g)波形例19(图32A及图32B)、(n)波形例26(图39A及图39B)、(a)波形例13(图26A及图26B)。
左图所示的(g)波形例19是减少(n)波形例26的第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w,增加了第一接通固定期间T1v和第一接通固定期间T1w的波形例。即,是重视高侧的波形例。
中央的图所示的(n)波形例26是使第一接通固定期间T1v、第一接通固定期间T1w、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w均等的波形例。即,是使第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1u以外均等的波形例。
右图所示的(a)波形例13是减少(n)波形例26的第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1w,增加第二接通固定期间T2v和第二接通固定期间T2w的波形例。即,是重视低侧的波形例。
参照图47至图49对图21所示的步骤S186的详细处理进行说明。即,针对以抑制X相上段和Y相下段的温度上升的形式进行调制的情况下的处理进行说明。图47是表示保护波形的切换方法的流程图。图48及图49是表示保护波形的切换方法的图。另外,图47~图49表示作为X相的例子使用U相、作为Y相的例子使用V相的情况下的保护波形的切换方法。
步骤S502:信号生成部120判定温度T_3~T_6是否为阈值T_Thr5以下。在信号生成部120判定为温度T_3~T_6不是阈值T_Thr5以下的情况下(步骤S 502:否),处理进入步骤S506。在信号生成部120判定为温度T_3~T_6为阈值T_Thr5以下的情况下(步骤S502:是),处理进入步骤S504。
步骤S504:信号生成部120以4个保护形式进行调制。详细而言,信号生成部120以(i)波形例21进行调制。处理结束。
步骤S506:信号生成部120判定温度T_5~T_6是否为阈值T_Thr6以下。在信号生成部120判定为温度T_5~T_6不是阈值T_Thr6以下的情况下(步骤S506:否),处理进入步骤S510。在信号生成部120判定为温度T_5~T_6为阈值T_Thr6以下的情况下(步骤S506:是),处理进入步骤S508。
步骤S508:信号生成部120以3个保护形式与4个保护形式的中间进行调制。关于以3个保护形式与4个保护形式的中间调制,参照图48在后面叙述。处理结束。
步骤S510:信号生成部120判定温度T_3~T_5是否为阈值T_Thr7以下。在信号生成部120判定为温度T_3~T_5不是阈值T_Thr7以下的情况下(步骤S510:否),处理进入步骤S514。在信号生成部120判定为温度T_3~T_5为阈值T_Thr7以下的情况下(步骤S510:是),处理进入步骤S512。
步骤S512:信号生成部120以3个保护形式进行调制。详细而言,信号生成部120以能够保护(i)波形例21、(k)波形例23、(p)波形例28、(q)波形例29中的温度为T_3、T_4、T_5的桥臂(半导体开关元件)的形式进行调制。处理结束。
步骤S514:信号生成部120判定温度T_4~T_5是否为阈值T_Thr8以下。在信号生成部120判定为温度T_4~T_5不是阈值T_Thr8以下的情况下(步骤S514:否),处理进入步骤S518。在信号生成部120判定为温度T_4~T_5为阈值T_Thr8以下的情况下(步骤S514:是),处理进入步骤S516。
步骤S516:信号生成部120在2个保护形式与3个保护形式的中间进行调制。关于在2个保护形式与3个保护形式的中间调制,参照图49在后面叙述。处理结束。
步骤S518:信号生成部120以2个保护形式进行调制。详细而言,信号生成部120以能够保护(a)波形例13、(c)波形例15、(e)波形例17、(g)波形例19、(i)波形例21及(p)波形例28中的温度为T_3、T_4的桥臂(半导体开关元件)的形式进行调制。处理结束。
接着,参照图48对图47所示的步骤S508的详细处理进行说明。即,针对以3个保护形式与4个保护形式的中间进行调制的情况下的处理进行说明。
信号生成部120除了UH(第一半导体开关元件Up)以及VL(第二半导体开关元件Vn)之外判定温度高的上位3桥臂(半导体开关元件)的位置。以下,在图48的说明中,有时将“除了UH(第一半导体开关元件Up)以及UL(第二半导体开关元件Un)之外温度高的上位3桥臂(半导体开关元件)”仅记载为“上位3桥臂”。此外,不考虑上位3桥臂的温度的顺序。例如,上位3桥臂的温度的顺序可以是UL(第二半导体开关元件Un)、WH(第一半导体开关元件Wp)以及WL(第二半导体开关元件Wn)的顺序,也可以是UL(第二半导体开关元件Un)、WL(第二半导体开关元件Wn)以及WH(第一半导体开关元件Wp)的顺序。以下,对于同样的记载也同样地不考虑上位3桥臂的温度的顺序。
在信号生成部120判定为最高温的3桥臂是UL(第二半导体开关元件Un)、WH(第一半导体开关元件Wp)以及WL(第二半导体开关元件Wn)的情况下,在(i)波形例21中,信号生成部120以将195度~195+45×(T_Thr6-(T_5-T_6))/T_Thr6度应用于第一接通固定期间、将270度~270+15×(T_Thr6-(T_5-T_6))/T_Thr6度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为最高温的三桥臂是VH(第一半导体开关元件Vp)、WH(第一半导体开关元件Wp)以及WL(第二半导体开关元件Wn)的情况下,在(k)波形例23中,信号生成部120以将195度~195+15×(T_Thr6-(T_5-T_6))/T_Thr6度应用于第一接通固定期间、将240度~240+45×(T_Thr6-(T_5-T_6))/T_Thr6度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为最高温的3桥臂是UL(第二半导体开关元件Un)、VH(第一半导体开关元件Vp)以及WL(第二半导体开关元件Wn)的情况下,在(p)波形例28中,信号生成部120以将195度~195+15×(T_Thr6-(T_5-T_6))/T_Thr6度应用于第一接通固定期间、将240度~240+45×(T_Thr6-(T_5-T_6))/T_Thr6应用于第二接通固定期间、将285度~285+45×(T_Thr6-(T_5-T_6))/T_Thr6度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在信号生成部120判定为最高温的3桥臂是UL(第二半导体开关元件Un)、VH(第一半导体开关元件Vp)以及WH(第一半导体开关元件Wp)的情况下,在(q)波形例29中,信号生成部120以将150度~150+45×(T_Thr6-(T_5-T_6))/T_Thr6度应用于第二接通固定期间、将210度~210+30×(T_Thr6-(T_5-T_6))/T_Thr6应用于第一接通固定期间、将270度~270+15×(T_Thr6-(T_5-T_6))/T_Thr6度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
接着,参照图49对图47所示的步骤S516的详细处理进行说明。即,针对以2个保护形式与3个保护形式的中间进行调制的情况下的处理进行说明。
如图49所示,在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL>WL的情况下且温度为T_5的桥臂为VH的情况下,进行处理1。在处理1中,在(a)波形例13中,信号生成部120以将210度~210+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温度的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL>WL的情况下且温度成为T_5的桥臂为WH的情况下,进行处理1。在处理1中,在(a)波形例13中,信号生成部120以将270度~270+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温度的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL<WL的情况下且温度成为T_5的桥臂为VH的情况下,进行处理1。在处理1中,在(a)波形例13中,信号生成部120以将210度~210+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL<WL的情况下且温度成为T_5的桥臂为WH的情况下,进行处理2。在处理2中,在(a)波形例13中,信号生成部120以将270度~270+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL>WH的情况下,在温度为T_5的桥臂为VH的情况下,进行处理3。在处理3中,在(a)波形例13中,信号生成部120以将150度~150+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度、270度~270+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL>WH的情况下且在温度为T_5的桥臂为VL的情况下,进行处理2。在处理2中,在(a)波形例13中,信号生成部120以将270度~270+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL>VH的情况下且在温度为T_5的桥臂为WH的情况下,进行处理4。在处理4中,在(c)波形例15中,信号生成部120以将270度~270+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL>VH的情况下,在温度为T_5的桥臂为WL的情况下,进行处理5。在处理5中,在(c)波形例15中,信号生成部120以将150度~150+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第二接通固定期间、将210度~210+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL<VH的情况下且在温度为T_5的桥臂为WH的情况下,进行处理6。在处理6中,在(e)波形例17中,信号生成部120以将210度~210+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第二接通固定期间、将270度~270+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温度的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL<VH的情况下且在温度为T_5的桥臂为WL的情况下,进行处理7。在处理7中,在(e)波形例17中,信号生成部120以将150度~150+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为VH>WL的情况下且在温度为T_5的桥臂为WL的情况下,进行处理7。在处理7中,在(e)波形例17中,信号生成部120以将150度~150+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为VH>WL的情况下,在温度为T_5的桥臂为WH的情况下,进行处理8。在处理8中,在(e)波形例17中,信号生成部120以将150度~150+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第二接通固定期间、将270度~270+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为VH>WH的情况下且在温度为T_5的桥臂为UL的情况下,进行处理9。在处理9中,在(g)波形例19中,信号生成部120以将210度~210+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为VH>WH的情况下且在温度为T_5的桥臂为WL的情况下,进行处理10。在处理10中,在(g)波形例19中,信号生成部120以将150度~150+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为VH<WH的情况下且在温度为T_5的桥臂为UL的情况下,进行处理9。在处理9中,在(g)波形例19中,信号生成部120以将210度~210+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为VH<WH的情况下且在温度为T_5的桥臂为WL的情况下,进行处理10。在处理10中,在(g)波形例19中,信号生成部120以将150度~150+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第二接通固定期间的形式进行调制。
在最高温度的两桥臂的位置以及两者的优先级为UL<WH的情况下且在温度为T_5的桥臂为VH的情况下,进行处理11。在处理11中,在(i)波形例21中,信号生成部120以将150度~150+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为UL<WH的情况下,在温度为T_5的桥臂为WL的情况下,进行处理12。在处理12中,信号生成部120(i)以波形例21进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为WH>WL的情况下,在温度为T_5的桥臂为UL的情况下,进行处理12。在处理12中,信号生成部120(i)以波形例21进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为WH>WL的情况下且在温度为T_5的桥臂为VH的情况下,进行处理13。在处理13中,在(i)波形例21中,信号生成部120以将210度~210+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为WH<WL的情况下且在温度为T_5的桥臂为UL的情况下,进行处理12。在处理12中,信号生成部120(i)以波形例21进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为VH<WL的情况下且在温度为T_5的桥臂为UL的情况下,进行处理14。在处理14中,信号生成部120以(p)波形例28进行调制。
在最高温的2桥臂的位置以及两者的优先级为VH<WL的情况下且在温度为T_5的桥臂为WH的情况下,进行处理15。在处理15中,在(p)波形例28中,信号生成部120以将270度~270+60×(T_Thr8-(T_4-T_5))/T_Thr8度应用于第一接通固定期间的形式进行调制。
以上,如参照图47~图49说明的那样,保护动作模式包括保护1个相的第一半导体开关元件和其他相的第二半导体开关元件的第二选择保护动作模式。1个相的第一接通固定期间与另1相的第二接通固定期间连续。第二选择保护动作模式包括保护1个相的第一半导体开关元件以及其他相的第二半导体开关元件以外的第一半导体开关元件以及第二半导体开关元件中的、k个(k是2n-3以下的自然数)第一半导体开关元件或者第二半导体开关元件的多个k个保护动作模式,基于温度信息进行k个保护动作模式的选择。因此,在电流连续地流过发生了失速的相的第一半导体开关和另1相的第二半导体开关而温度上升的情况下,通过在摆脱失速而开始动作时进行该动作,在最大限度地抑制某个相的第一半导体开关和其他相的第二半导体开关的升温的同时,其他半导体开关元件也根据温度状况抑制所需的半导体开关元件的升温,由此提高逆变器的可靠性。
以上,如参照图1~图49说明的那样,马达驱动电路100具有PWM占空比波形不同的多个动作模式,并且具有在电力转换中进行所述多个动作模式的切换的功能。多个动作模式中的至少一个是保护动作模式。通过动作模式的切换,采用与需要相应的最佳的动作模式,由此能够有效地抑制电力转换器(逆变器)的升温,提高可靠性。
保护动作模式具有在交流输出的1个周期的期间各相所占的第一接通固定期间以及第二接通固定期间中的至少一方的比率不同的多个保护动作形式。因此,能够应对各种保护模式。例如,除了通常模式(1种)以外,还能够对各相分别进行中心保护(多种)。
多个保护动作模式以及多个保护动作形式的切换基于第一半导体开关元件和第二半导体开关元件中的至少一方的温度信息来进行。温度信息例如是各半导体开关元件的6个温度传感器20取得的温度。此外,也可以将温度传感器20配置于一部分半导体开关元件的附近,通过运算来推定未配置温度传感器20的半导体开关元件的温度。或者,也可以监视环境温度,使用设置于马达驱动电路100的电流传感器以及电压传感器(省略图示)的值来推定温度。环境温度例如是气温、基板的温度以及冷却水的温度。冷却水是用于冷却马达驱动电路100的液体。多个保护动作模式以及多个保护动作形式的切换,通过基于第一半导体开关元件和第二半导体开关元件的至少一方的温度信息进行,能够选择性地对温度变高的半导体开关元件进行发热抑制并促进散热,提高电力转换器的可靠性。
另外,保护动作模式具有至少4种保护动作形式。因此,能够应对各种保护模式。例如,除了通常模式(1种)以外,还能够对各相分别进行中心保护(多种)。
参照图50A~图66B,对其他波形例进行说明。
参照图50A和图50B,对波形例30进行说明。图50A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图50B是表示开关损耗的图。
如图50A所示,波形例30为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例30是在电气角度90度~电气角210度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例30是在电气角度0度~电气角90度以及电气角210度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例30中,在电气角90度~电气角210度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例30中,在电气角0度~电气角90度以及电气角210度~电气角360度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例30中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例30中,电气角90度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例30中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。
在波形例30中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2v。在波形例30中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例30中,电气角0度~电气角90度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。
在波形例30中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例30中,第一接通固定期间T1u为60度,相对于此,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例30中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1w长。此外,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u相同。因此,如图50B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比W相小。
在波形例30中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例30中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,没有第二接通固定期间T2w。即,在波形例30中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2w长。此外,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u相同。因此,如图50B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比W相小。
以上,如参照图50A及图50B说明的那样,在波形例30中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例30中,能够同时抑制U相的第二半导体开关元件Un和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例30中,如图50B所示,也能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和V相的第一半导体开关元件Vp的发热。
参照图51A和图51B,对波形例31进行说明。图51A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图51B是表示开关损耗的图。
如图51A所示,波形例31为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例31是在电气角度45度~电气角135度以及电气角180度~电气角210度中将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例31是在电气角度0度~电气角45度、电气角135度~电气角180度以及电气角210度~电气角360度将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例31中,在电气角45度~电气角135度以及电气角180度~电气角210度,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例31中,在电气角0度~电气角45度、电气角135度~电气角180度以及电气角210度~电气角360度,是低侧接通应用期间T4。
在波形例31中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例31中,电气角45度~电气角135度为第一接通固定期间T1u。在波形例31中,电气角180度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。
在波形例31中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例31中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例31中,电气角0度~电气角45度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例31中,电气角135度~电气角180度为第二接通固定期间T2w。
在波形例31中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例31中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例31中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图51B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例31中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例31中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v为75度,第二接通固定期间T2w为45度。即,在波形例31中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图51B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图51A和图51B说明的那样,在波形例31中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例31中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例31中,如图51B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图52A和图52B,对波形例32进行说明。图52A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图52B是表示开关损耗的图。
如图52A所示,波形例32为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例32是在电气角度60度~电气角120度以及电气角150度~电气角210度,任意1相的输出被固定为1的波形。另外,波形例32是在电气角度0度~电气角60度、电气角120度~电气角150度以及电气角210度~电气角360度中,任意1相的输出被固定为0的波形。在波形例32中,在电气角60度~电气角120度以及电气角150度~电气角210度,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例32中,在电气角0度~电气角60度、电气角120度~电气角150度以及电气角210度~电气角360度,是低侧接通应用期间T4。
在波形例32中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例32中,电气角60度~电气角120度为第一接通固定期间T1u。在波形例32中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。
在波形例32中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例32中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例32中,电气角0度~电气角60度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例32中,电气角120度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例32中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例32中,第一接通固定期间T1u为60度,相对于此,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例32中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1w长。此外,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u相同。因此,如图52B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比W相小。
在波形例32中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例32中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v为90度,以及第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例32中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图52B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图52A和图52B说明的那样,在波形例32中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例32中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例32中,如图52B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图53A和图53B,对波形例33进行说明。图53A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图53B是表示开关损耗的图。
如图53A所示,波形例33为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例33是在电气角60度~电气角120度、电气角180度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例33是在电气角度0度~电气角60度、电气角120度~电气角180度以及电气角210度~电气角330度将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例33中,在电气角60度~电气角120度、电气角180度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例33中,在电气角0度~电气角60度、电气角120度~电气角180度以及电气角210度~电气角330度,是低侧接通应用期间T4。
在波形例33中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例33中,电气角60度~电气角120度为第一接通固定期间T1u。在波形例33中,电气角180度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例33中,电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例33中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例33中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例33中,电气角0度~电气角60度为第二接通固定期间T2v。在波形例33中,电气角120度~电气角180度为第二接通固定期间T2w。
在波形例33中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例33中,第一接通固定期间T1u为60度,相对于此,第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例33中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图53B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例33中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例33中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例33中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图53B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相以及W相小。
以上,如参照图53A和图53B说明的那样,在波形例33中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例33中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例33中,如图53B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图54A和图54B,对波形例34进行说明。图54A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图54B是表示开关损耗的图。
如图54A所示,波形例34为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例34是在电气角度75度~电气角105度以及电气角150度~电气角240度将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例34是在电气角度0度~电气角75度、电气角105度~电气角150度以及电气角240度~电气角360度将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例34中,在电气角75度~电气角105度以及电气角150度~电气角240度,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例34中,在电气角105度~电气角150度以及电气角240度~电气角360度,是低侧接通应用期间T4。
在波形例34中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例34中,电气角75度~电气角105度为第一接通固定期间T1u。在波形例34中,电气角150度~电气角240度为第一接通固定期间T1v。
在波形例34中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例34中,电气角240度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例34中,电气角0度~电气角75度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例34中,电气角105度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例34中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例34中,第一接通固定期间T1v为90度,相对于此,第一接通固定期间T1u为30度,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例34中,第一接通固定期间T1v比第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图54B所示,V相的第一半导体开关元件Vp(H(高侧))的开关损耗比U相以及W相小。
在波形例34中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例34中,第二接通固定期间T2v为105度,相对于此,第二接通固定期间T2u为90度,第二接通固定期间T2w为45度。即,在波形例34中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w长。因此,如图54B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相、W相小。
以上,如参照图54A和图54B说明的那样,在波形例34中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例34中,能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例34中,如图54B所示,也能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up、U相的第二半导体开关元件Un、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图55A和图55B,对波形例35进行说明。图55A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图55B是表示开关损耗的图。
如图55A所示,波形例35为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例35是在电气角75度~电气角105度、电气角150度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例35是在电气角度0度~电气角75度、电气角105度~电气角150度以及电气角210度~电气角330度将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例35中,在电气角75度~电气角105度、电气角150度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例35中,在电气角0度~电气角75度、电气角105度~电气角150度以及电气角210度~电气角330度,是低侧接通应用期间T4。
在波形例35中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例35中,电气角75度~电气角105度为第一接通固定期间T1u。在波形例35中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例35中,电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例35中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例35中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例35中,电气角0度~电气角75度为第二接通固定期间T2v。在波形例35中,电气角105度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例35中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例35中,第一接通固定期间T1v为60度,相对于此,第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例35中,第一接通固定期间T1v比第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图55B所示,V相的第一半导体开关元件Vp(H(高侧))的开关损耗比U相以及W相小。
在波形例35中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例35中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v为75度,第二接通固定期间T2w为45度。即,在波形例35中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图55B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相、W相小。
以上,如参照图55A和图55B说明的那样,在波形例35中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例35中,能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例35中,如图55B所示,也能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图56A和图56B,对波形例36进行说明。图56A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图56B是表示开关损耗的图。
如图56A所示,波形例36为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例36是在电气角度150度~电气角240度以及电气角330度~电气角360度将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例36是在电气角度0度~电气角150度以及电气角240度~电气角330度将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例36中,在电气角150度~电气角240度以及电气角330度~电气角360度,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例36中,在电气角0度~电气角150度以及电气角240度~电气角330度,是低侧接通应用期间T4。
在波形例36中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1v和第一接通固定期间T1w。在波形例36中,电气角150度~电气角240度为第一接通固定期间T1v。在波形例36中,电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例36中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例36中,电气角240度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例36中,电气角0度~电气角90度为第二接通固定期间T2v。在波形例36中,电气角90度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例36中,在三相中的V相中,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例36中,第一接通固定期间T1v为90度,相对于此,没有第一接通固定期间T1u,第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例36中,第一接通固定期间T1v比第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图56B所示,V相的第一半导体开关元件Vp(H(高侧))的开关损耗比U相以及W相小。
在波形例36中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例36中,第二接通固定期间T2u为90度,相对于此,第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例36中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2w长。此外,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u相同。因此,如图56B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比W相小。
以上,如参照图56A和图56B说明的那样,在波形例36中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例36中,能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例36中,如图56B所示,也能够同时抑制V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图57A和图57B,对波形例37进行说明。图57A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图57B是表示开关损耗的图。
如图57A所示,波形例37为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例37是在电气角度0度~电气角30度、电气角150度~电气210度以及电气角330度~电气360度将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例37是在电气角度30度~电气角150度以及电气角210度~电气角330度将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例37中,在电气角0度~电气角30度、电气角150度~电气210度以及电气角330度~电气360度,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例37中,在电气角30度~电气角150度以及电气角210度~电气角330度,是低侧接通应用期间T4。
在波形例37中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1v和第一接通固定期间T1w。在波形例37中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例37中,电气角0度~电气角30度以及电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例37中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例37中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例37中,电气角30度~电气角90度为第二接通固定期间T2v。在波形例37中,电气角90度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例37中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u不同。详细而言,在波形例37中,第一接通固定期间T1v为60度,相对于此,没有第一接通固定期间T1u。即,在波形例37中,第一接通固定期间T1v比第一接通固定期间T1u长。此外,第一接通固定期间T1w与第一接通固定期间T1v相同。因此,如图57B所示,V相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比U相小。
在波形例37中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例37中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w为60度。即,在波形例37中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图57B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相、W相小。
以上,如参照图57A和图57B说明的那样,在波形例37中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例37中,能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例37中,如图57B所示,也能够同时抑制V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图58A和图58B,对波形例38进行说明。图58A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图58B是表示开关损耗的图。
如图58A所示,波形例38为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例38是在电气角度45度~电气角135度以及电气角150度~电气角240度,任意1相的输出被固定为1的波形。另外,波形例38是在电气角0度~电气角45度、电气角135度~电气角150度以及电气角240度~电气角360度,任1相的输出被固定为0的波形。在波形例38中,在电气角45度~电气角135度以及电气角150度~电气角240度,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例38中,在电气角0度~电气角45度、电气角135度~电气角150度以及电气角240度~电气角360度,是低侧接通应用期间T4。
在波形例38中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例38中,电气角45度~电气角135度为第一接通固定期间T1u。在波形例38中,电气角150度~电气角240度为第一接通固定期间T1v。
在波形例38中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例38中,电气角240度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例38中,电气角0度~电气角45度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。在波形例38中,电气角135度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例38中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例38中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例38中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1w长。此外,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u相同。因此,如图58B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比W相小。
在波形例38中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例38中,第二接通固定期间T2u为90度,相对于此,第二接通固定期间T2v为75度,第二接通固定期间T2w为15度。即,在波形例38中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图58B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相、W相小。
以上,如参照图58A及图58B说明的那样,在波形例38中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例38中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例38中,如图58B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图59A和图59B,对波形例39进行说明。图59A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图59B是表示开关损耗的图。
如图59A所示,波形例39为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例39是在电气角45度~电气角135度、电气角150度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例39是在电气角度0度~电气角45度、电气角135度~电气角150度以及电气角210度~电气角330度中将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例39中,在电气角45度~电气角135度、电气角150度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例39中,在电气角0度~电气角45度、电气角135度~电气角150度以及电气角210度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例39中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例39中,电气角45度~电气角135度为第一接通固定期间T1u。在波形例39中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例39中,电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例39中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例39中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例39中,电气角0度~电气角45度为第二接通固定期间T2v。在波形例39中,电气角135度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例39中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1u与第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例39中,第一接通固定期间T1u为90度,相对于此,第一接通固定期间T1v为60度,第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例39中,第一接通固定期间T1u比第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图59B所示,U相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比V相以及W相小。
在波形例39中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例39中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v为45度,第二接通固定期间T2w为15度。即,在波形例39中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图59B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相、W相小。
以上,如参照图59A和图59B说明的那样,在波形例39中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例39中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例39中,如图59B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图60A和图60B,对波形例40进行说明。图60A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图60B是表示开关损耗的图。
如图60A所示,波形例40为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例40是在电气角60度~电气角120度、电气角150度~电气角240度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例40是在电气角度0度~电气角60度、电气角120度~电气角150度以及电气角240度~电气角330度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例40中,在电气角60度~电气角120度、电气角150度~电气角240度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例40中,在电气角0度~电气角60度、电气角120度~电气角150度以及电气角240度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例40中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例40中,电气角60度~电气角120度为第一接通固定期间T1u。在波形例40中,电气角150度~电气角240度为第一接通固定期间T1v。在波形例40中,电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例40中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例40中,电气角240度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例40中,电气角0度~电气角60度为第二接通固定期间T2v。在波形例40中,电气角120度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例40中,在三相中的V相中,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例40中,相对于第一接通固定期间T1v为90度,第一接通固定期间T1u为60度,第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例40中,第一接通固定期间T1v比第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图60B所示,U相的第一半导体开关元件Vp(H(高侧))的开关损耗比U相以及W相小。
在波形例40中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例40中,第二接通固定期间T2u为90度,相对于此,第二接通固定期间T2v为60度,第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例40中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图60B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相、W相小。
以上,如参照图60A和图60B说明的那样,在波形例40中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例40中,能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例40中,如图60B所示,也能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图61A和图61B,对波形例41进行说明。图61A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图61B是表示开关损耗的图。
如图61A所示,波形例41为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例41是在电气角度0度~电气角30度、电气角60度~电气角120度、电气角150度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例41是在电气角度30度~电气角60度、电气角120度~电气角150度以及电气角210度~电气角330度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例41中,在电气角0度~电气角30度、电气角60度~电气角120度、电气角150度~电气角210度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例41中,在电气角30度~电气角60度、电气角120度~电气角150度以及电气角210度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例41中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例41中,电气角60度~电气角120度为第一接通固定期间T1u。在波形例41中,电气角150度~电气角210度为第一接通固定期间T1v。在波形例41中,电气角0度~电气角30度以及电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例41中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例41中,电气角210度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例41中,电气角30度~电气角60度为第二接通固定期间T2v。在波形例41中,电气角120度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例41中,第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1v相同。详细而言,在波形例41中,第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1v为60度。
在波形例41中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例41中,第二接通固定期间T2u为120度,相对于此,第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w为30度。即,在波形例41中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图61B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相、W相小。
以上,如参照图61A和图61B说明的那样,在波形例41中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例41中,能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例41中,如图61B所示,也能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图62A和图62B,对波形例42进行说明。图62A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图62B是表示开关损耗的图。
如图62A所示,波形例42为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例42是在电气角75度~电气角105度、电气角150度~电气角270度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例42是在电气角度0度~电气角75度、电气角105度~电气角150度以及电气角270度~电气角330度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例42中,在电气角75度~电气角105度、电气角150度~电气角270度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例42中,在电气角0度~电气角75度、电气角105度~电气角150度以及电气角270度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例42中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例42中,电气角75度~电气角105度为第一接通固定期间T1u。在波形例42中,电气角150度~电气角270度为第一接通固定期间T1v。在波形例42中,电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例42中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例42中,电气角270度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例42中,电气角0度~电气角75度为第二接通固定期间T2v。在波形例42中,电气角105度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例42中,在三相中的V相中,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例42中,第一接通固定期间T1v为120度,相对于此,第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w为30度。即,在波形例42中,第一接通固定期间T1v比第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图62B所示,V相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比U相以及W相小。
在波形例42中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例42中,第二接通固定期间T2v为75度,相对于此,第二接通固定期间T2u为60度,第二接通固定期间T2w为45度。即,在波形例42中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2w长。因此,如图62B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相、W相小。
以上,如参照图62A及图62B说明的那样,在波形例42中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例42中,能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例42中,如图62B所示,也能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up、U相的第二半导体开关元件Un、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图63A和图63B,对波形例43进行说明。图63A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图63B是表示开关损耗的图。
如图63A所示,波形例43为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例43是在电气角度0度~电气角30度、电气角75度~电气角105度、电气角150度~电气角240度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例43是在电气角度30度~电气角75度、电气角105度~电气角150度以及电气角240度~电气角330度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例43中,在电气角0度~电气角30度、电气角75度~电气角105度、电气角150度~电气角240度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例43中,在电气角30度~电气角75度、电气角105度~电气角150度以及电气角240度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例43中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u、第一接通固定期间T1v以及第一接通固定期间T1w。在波形例43中,电气角75度~电气角105度为第一接通固定期间T1u。在波形例43中,电气角150度~电气角240度为第一接通固定期间T1v。在波形例43中,电气角0度~电气角30度以及电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例43中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例43中,电气角240度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例43中,电气角30度~电气角75度为第二接通固定期间T2v。在波形例43中,电气角105度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例43中,在三相中的V相中,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例43中,第一接通固定期间T1v为90度,相对于此,第一接通固定期间T1u为30度,第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例43中,第一接通固定期间T1v比第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图63B所示,V相的第一半导体开关元件Vp(H(高侧))的开关损耗比U相以及W相小。
在波形例43中,第二接通固定期间T2u与第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例43中,第二接通固定期间T2u为90度,相对于此,第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w为45度。即,在波形例43中,第二接通固定期间T2u比第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图63B所示,U相的第二半导体开关元件Un(L(低侧))的开关损耗比V相、W相小。
以上,如参照图63A和图63B说明的那样,在波形例43中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例43中,能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例43中,如图63B所示,也能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up、V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图64A和图64B,对波形例44进行说明。图64A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图64B是表示开关损耗的图。
如图64A所示,波形例44为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例44是在电气角度0度~电气角30度、电气角150度~电气角270度以及电气角330度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例44是在电气角度30度~电气角150度、以及电气角270度~电气角330度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例44中,在电气角0度~电气角30度、电气角150度~电气角270度以及电气角330度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例44中,在电气角30度~电气角150度、以及电气角270度~电气角330度时,是低侧接通应用期间T4。
在波形例44中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1v和第一接通固定期间T1w。在波形例44中,电气角150度~电气角270度为第一接通固定期间T1v。在波形例44中,电气角0度~电气角30度以及电气角330度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例44中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例44中,电气角270度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例44中,电气角30度~电气角90度为第二接通固定期间T2v。在波形例44中,电气角90度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例44中,在三相中的U相中,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例44中,第一接通固定期间T1v为120度,相对于此,没有第一接通固定期间T1u,第一接通固定期间T1w为60度。即,在波形例44中,第一接通固定期间T1v比第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图64B所示,V相的第一半导体开关元件Vp(H(高侧))的开关损耗比U相以及W相小。
在波形例44中,第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w相同。详细而言,在波形例44中,第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w为60度。
以上,如参照图64A及图64B说明的那样,在波形例44中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例44中,能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例44中,如图64B所示,也能够同时抑制V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图65A和图65B,对波形例45进行说明。图65A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图65B是表示开关损耗的图。
如图65A所示,波形例45为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例45是在电气角度0度~电气角30度、电气角150度~电气角240度以及电气角300度~电气角360度时将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例45是在电气角度30度~电气角150度、电气角240度~电气角300度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例45中,在电气角0度~电气角30度、电气角150度~电气角240度以及电气角300度~电气角360度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例45中,在电气角30度~电气角150度、电气角240度~电气角300度时,是低侧接通适用期间T4。
在波形例45中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1v和第一接通固定期间T1w。在波形例45中,电气角150度~电气角240度为第一接通固定期间T1v。在波形例45中,电气角0度~电气角30度以及电气角300度~电气角360度为第一接通固定期间T1w。
在波形例45中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w。在波形例45中,电气角240度~电气角300度为第二接通固定期间T2u。在波形例45中,电气角30度~电气角90度为第二接通固定期间T2v。在波形例45中,电气角90度~电气角150度为第二接通固定期间T2w。
在波形例45中,在三相中的V相中,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例45中,第一接通固定期间T1v为90度,相对于此,没有第一接通固定期间T1u。即,在波形例45中,第一接通固定期间T1v比第一接通固定期间T1u长。此外,第一接通固定期间T1w与第一接通固定期间T1v相同。因此,如图65B所示,V相的第一半导体开关元件Up(H(高侧))的开关损耗比W相小。
在波形例45中,第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w相同。详细而言,在波形例45中,第二接通固定期间T2u、第二接通固定期间T2v以及第二接通固定期间T2w为60度。
以上,如参照图65A和图65B说明的那样,在波形例45中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例45中,能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
另外,在波形例45中,如图65B所示,也能够同时抑制V相的第二半导体开关元件Vn、W相的第一半导体开关元件Wp、W相的第二半导体开关元件Wn的发热。
参照图66A和图66B,对波形例46进行说明。图66A是表示输出电压Vu、输出电压Vv以及输出电压Vw的图。图66B是表示开关损耗的图。
如图66A所示,波形例46为如下波形:根据电气角,在某个电气角区间中任意1相的输出电压被固定为1,在另一某电气角区间中任意1相的输出电压被固定为0。详细而言,波形例46是在电气角度90度~电气角270度将任意1相的输出固定为1的波形。另外,波形例46是在电气角度0度~电气角90度以及电气角270度~电气角360度时将任意1相的输出固定为0的波形。在波形例46中,在电气角90度~电气角270度时,是高侧接通应用期间T3。另外,在波形例46中,在电气角0度~电气角90度以及电气角270度~电气角360度,是低侧接通应用期间T4。
在波形例46中,第一接通固定期间T1包括第一接通固定期间T1u和第一接通固定期间T1v。在波形例46中,电气角90度~电气角150度为第一接通固定期间T1u。在波形例46中,电气角150度~电气角270度为第一接通固定期间T1v。
在波形例46中,第二接通固定期间T2包括第二接通固定期间T2u和第二接通固定期间T2v。在波形例46中,电气角270度~电气角330度为第二接通固定期间T2u。在波形例46中,电气角0度~电气角90度以及电气角330度~电气角360度为第二接通固定期间T2v。
在波形例46中,在三相中的V相中,第一接通固定期间T1v与第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w不同。详细而言,在波形例46中,第一接通固定期间T1v为120度,相对于此,第一接通固定期间T1u为60度,没有第一接通固定期间T1w。即,在波形例46中,第一接通固定期间T1v比第一接通固定期间T1u以及第一接通固定期间T1w长。因此,如图66B所示,U相的第一半导体开关元件Vp(H(高侧))的开关损耗比U相以及W相小。
在波形例46中,第二接通固定期间T2v与第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w不同。详细而言,在波形例46中,第二接通固定期间T2v为120度,相对于此,第二接通固定期间T2u为60度,没有第二接通固定期间T2w。即,在波形例46中,第二接通固定期间T2v比第二接通固定期间T2u以及第二接通固定期间T2w长。因此,如图66B所示,V相的第二半导体开关元件Vn(L(低侧))的开关损耗比U相、W相小。
以上,如参照图66A及图66B说明的那样,在波形例46中,也与波形例1同样地,通过同时抑制某个相的第一半导体开关元件和某个相的第二半导体开关元件的发热,能够抑制电力转换器(逆变器)的升温而提高可靠性。在波形例46中,能够同时抑制V相的第一半导体开关元件Vp和V相的第二半导体开关元件Vn的发热。
另外,在波形例46中,如图66B所示,也能够同时抑制U相的第一半导体开关元件Up和U相的第二半导体开关元件Un的发热。
以上,参照附图(图1~图66B)对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够在各种方式中实施。附图中,为了容易理解,以各个结构要素为主体示意性地示出,图示的各结构要素的厚度、长度、个数等根据附图制作的方便而与实际不同。另外,上述的实施方式所示的各结构要素的材质、形状、尺寸等是一例,没有特别限定,能够在实质上不脱离本发明的效果的范围内进行各种变更。
参照图1~图66B说明的马达驱动电路100(电力转换器)输出三相的交流输出,但本发明不限于此。例如,马达驱动电路100也可以输出5相以上的交流输出。例如,马达驱动电路100也可以通过输出5相的交流输出来驱动5相的马达M。
工业上的可用性
本发明能够适用于电力转换器及马达模块。
附图标记说明
100马达驱动电路(电力转换器)
102、102u、102v、102w输出端子
112、112u、112v、112w串联体
114、114u、114v、114w连接点
200马达模块
M马达
N第二电源端子
P第一电源端子
T1、T1u、T1v、T1w第一接通固定期间
T2、T2u、T2v、T2w第二接通固定期间
Up、Vp、Wp第一半导体开关元件
Un、Vn、Wn第二半导体开关元件
V1第一电压
V2第二电压
Vu、Vv、Vw输出电压。
Claims (14)
1.一种电力转换器,将直流电转换为n相的交流电,其特征在于,所述电力转换器具备:
n个输出端子,其输出n相的输出电压和n相的输出电流;
第一电源端子,其被施加第一电压;
第二电源端子,其被施加比所述第一电压低的第二电压;
n个串联体,所述串联体串联连接有2个半导体开关元件,
n是交流输出的相数,且是3以上的奇数,
所述n个串联体相互并联连接,
所述n个串联体各自的一端与所述第一电源端子连接,另一端与所述第二电源端子连接,
所述n个串联体分别具有:
第一半导体开关元件,其与所述第一电源端子连接;以及
第二半导体开关元件,其与所述第二电源端子连接,
所述第一半导体开关元件与所述第二半导体开关元件在连接点连接,
所述n个串联体各自的所述连接点与所述n个输出端子连接,
以比所述交流输出的频率高的频率对所述第一半导体开关元件进行接通和断开切换,
以比所述交流输出的频率高的频率对所述第二半导体开关元件进行接通和断开切换,
在n相的交流输出的1个周期的期间,所述交流输出中的至少1相具有保护动作模式,该保护动作模式具有将所述第一半导体开关元件固定为接通的第一接通固定期间和将所述第二半导体开关元件固定为接通的第二接通固定期间中的至少一方,
在所述保护动作模式中,在n相中的至少1相中,所述第一接通固定期间与其他任意1相的所述第一接通固定期间不同,或者所述第二接通固定期间与其他任意1相的所述第二接通固定期间不同。
2.根据权利要求1所述的电力转换器,其特征在于,
所述电力转换器具有PWM占空比波形不同的多个动作模式,并且具有在电力转换中进行所述多个动作模式的切换的功能,所述多个动作模式中的至少一个是所述保护动作模式。
3.根据权利要求2所述的电力转换器,其特征在于,
所述保护动作模式具有在所述交流输出的1个周期的期间各相所占的所述第一接通固定期间以及所述第二接通固定期间中的至少一方的比率不同的多个保护动作形式。
4.根据权利要求3所述的电力转换器,其特征在于,
多个所述保护动作模式以及所述多个保护动作形式的切换基于所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件中的至少一方的温度信息来进行。
5.根据权利要求3或4所述的电力转换器,其特征在于,
所述保护动作模式具有至少4种保护动作形式。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电力转换器,其特征在于,
所述交流输出的一个周期被分割为多个期间,所述多个期间分别是任意相的所述第一接通固定期间或任意相的所述第二接通固定期间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电力转换器,其特征在于,
任意1相的所述第一接通固定期间比其他相的所述第一接通固定期间长,且任意1相的所述第二接通固定期间比其他相的所述第二接通固定期间长。
8.根据权利要求7所述的电力转换器,其特征在于,
所述第一接通固定期间比其他相的所述第一接通固定期间长的相的所述第一接通固定期间以及所述第二接通固定期间比其他相的所述第二接通固定期间长的相的所述第二接通固定期间都比π/n长,且为2π/n以下。
9.根据权利要求8所述的电力转换器,其特征在于,
所述第一接通固定期间比其他相的所述第一接通固定期间长的相的所述第一接通固定期间以及所述第二接通固定期间比其他相的所述第二接通固定期间长的相的所述第二接通固定期间均为2π/n,所述第一接通固定期间比其他相的所述第一接通固定期间长的相的所述第一接通固定期间与所述第二接通固定期间比其他相的所述第二接通固定期间长的相的所述第二接通固定期间相互不连续。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的电力转换器,其特征在于,
在n相中的2相中,一方的相的所述第一接通固定期间与另一方的相的所述第二接通固定期间相互连续,所述一方的相的第一接通固定期间与所述另一方的相的所述第二接通固定期间的合计为3π/n。
11.根据权利要求10所述的电力转换器,其特征在于,
所述一方的相的所述第一接通固定期间和所述另一方的相的所述第二接通固定期间分别为3π/(2n)。
12.根据权利要求3至9中任一项所述的电力转换器,其特征在于,
所述电力转换器将直流电转换为n相的交流电,
所述保护动作模式包括保护一个相的所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件的第一选择保护动作模式,
所述第一选择保护动作模式包括保护一个相以外的相的所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件中的k个所述第一半导体开关元件或所述第二半导体开关元件的、多个k个保护动作模式,基于温度信息进行所述k个保护动作模式的选择,其中,k为2n-3以下的自然数。
13.根据权利要求3至8和权利要求10至11中任一项所述的电力转换器,其特征在于,
所述电力转换器将直流电转换为n相的交流电,
所述保护动作模式包括保护1个相的所述第一半导体开关元件和其他相的所述第二半导体开关元件的第二选择保护动作模式,所述1个相的所述第一接通固定期间与所述其他相的所述第二接通固定期间连续,
所述第二选择保护动作模式包括保护所述1个相的所述第一半导体开关元件和所述其他相的所述第二半导体开关元件以外的所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件中的、k个所述第一半导体开关元件或所述第二半导体开关元件的多个k个保护动作模式,基于温度信息进行所述k个保护动作模式的选择,其中,k为2n-3以下的自然数。
14.一种马达模块,其特征在于,具备:
权利要求1至13中任一项所述的电力转换器;以及
被输入所述电力转换器的输出的马达。
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