DE112021002666T5 - Leistungsumwandlungsvorrichtung - Google Patents

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Shuhei AOYAMA
Yoshiaki Ishihara
Yuichi NOGE
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Abstract

Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung (10) weist zwei Unterzweig-Schaltelemente (11ya, 11yb), die parallel zueinander geschaltet sind, und eine Unterzweig-Treiberschaltung (12y) auf, die die zwei Unterzweig-Schaltelemente (11ya, 11yb) antreibt. Die zwei Unterzweig-Schaltelemente (11ya, 11yb) weisen jeweils Gate-Anschlüsse (21a, 21b) und Erfassungsanschlüsse (24a, 24b) auf, die zur Erfassung von gegenelektromotorischen Kräften (Vb1, Vb2) verwendet werden. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung (10) weist eine gemeinsame Verbindungsleitung (43) auf, die die zwei Erfassungsanschlüsse (24a, 24b) miteinander verbindet und die zwei Erfassungsanschlüsse (24a, 24b) mit einer Additionsschaltung (60) der Unterzweig-Treiberschaltung (12y) verbindet. Eine kombinierte elektromotorische Kraft (Vss) wird über die gemeinsame Verbindungsleitung (43) übertragen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungsumwandlungsvorrichtung.
  • STAND DER TECHNIK
  • Patentliteratur 1 offenbart ein Beispiel für eine Treiberschaltung, die einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) antreibt, der als ein Schaltelement dient. In der in Patentliteratur 1 offenbarten Treiberschaltung wird eine aktive Gate-Steuerung durchgeführt, um eine Rückkopplung der induzierten Spannung, die als eine gegenelektromotorische Kraft dient, bereitzustellen. Die gegenelektromotorische Kraft wird in einer Größe entsprechend der Induktivität eines Emitterdrahts erzeugt. Der Zweck der Rückkopplung ist es, einen Schaltverlust zu reduzieren und eine Stoßspannung oder einen Stoßstrom zu reduzieren.
  • ZITIERUNGSLISTE
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2004 - 48 843 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • In der Leistungsumwandlungsvorrichtung, die Schaltelemente aufweist, können beispielsweise für einen relativ großen Strom, der bereitzustellen ist, die Schaltelemente parallel zueinander geschaltet werden, und kann die Treiberschaltung verwendet werden, um die zwei Schaltelemente synchron zu betreiben.
  • In dieser Konfiguration können die zwei Schaltelemente unter Verwendung derselben Spannung gesteuert werden. Selbst in einem derartigen Fall können Variationen in den Elementen ein Auftreten von Variationen in dem Betrieb der Schaltelemente verursachen, was zu einem Problem in der Rückkopplung unter Verwendung der gegenelektromotorischen Kraft führt. Als Ergebnis kann ein Reduzieren sowohl des Leistungsverlusts als auch des Stoßes schwierig sein. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben ein derartiges Risiko entdeckt.
  • Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Leistungsumwandlungsvorrichtung bereitzustellen, die sowohl den Leistungsverlust als auch einen Stoß reduziert, selbst wenn Variationen in dem Betrieb von zwei Schaltelementen auftreten, die parallel zueinander geschaltet sind.
  • Lösung des Problems
  • Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, die die vorstehend beschriebene Aufgabe löst, weist ein erstes Schaltelement, durch das ein erster zugeführter Strom fließt, wenn das erste Schaltelement in einem EIN-Zustand ist, ein zweites Schaltelement, durch das ein zweiter zugeführter Strom fließt, wenn das zweite Schaltelement in einem EIN-Zustand ist, wobei das zweite Schaltelement parallel zu dem ersten Schaltelement geschaltet ist, und eine Treiberschaltung auf, die konfiguriert ist, die zwei Schaltelemente anzutreiben. Das erste Schaltelement weist einen ersten Steuerungsanschluss, eine erste parasitäre Induktivität, durch die der erste zugeführte Strom fließt, und einen ersten Erfassungsanschluss auf, der zur Erfassung einer ersten gegenelektromotorischen Kraft verwendet wird, wobei die erste gegenelektromotorische Kraft durch eine erste Induktivitätskomponente erzeugt wird, die die erste parasitäre Induktivität aufweist. Das zweite Schaltelement weist einen zweiten Steuerungsanschluss, eine zweite parasitäre Induktivität, durch die der zweite zugeführte Strom fließt, und einen zweiten Erfassungsanschluss, der zur Erfassung einer zweiten gegenelektromotorischen Kraft verwendet wird, wobei die zweite gegenelektromotorische Kraft durch eine zweite Induktivitätskomponente erzeugt wird, die die zweite parasitäre Induktivität aufweist. Die Treiberschaltung weist einen externen Eingangsanschluss, der konfiguriert ist, eine externe Befehlsspannung zu empfangen, eine Additionsschaltung, die konfiguriert ist, eine Additionsspannung auszugeben, und einen Additionsausgangsanschluss auf, zu dem die Additionsspannung ausgegeben wird. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung weist weiterhin eine Steuerungsleitung, die den Additionsausgangsanschluss mit den zwei Steuerungsanschlüssen verbindet, und eine gemeinsame Verbindungsleitung auf, die die zwei Erfassungsanschlüsse miteinander verbindet und die zwei Erfassungsanschlüsse mit der Additionsschaltung verbindet. Eine kombinierte elektromotorische Kraft der zwei gegenelektromotorischen Kräfte wird über die gemeinsame Verbindungsleitung übertragen wird. Die Additionsschaltung ist konfiguriert, die kombinierte elektromotorische Kraft und die externe Befehlsspannung zu empfangen, und die Additionsspannung auszugeben, indem die kombinierte elektromotorische Kraft zu der externen Befehlsspannung addiert wird.
  • In dieser Konfiguration werden die zwei Schaltelemente, die parallel zueinander geschaltet sind, auf der Grundlage der addierten Spannung betrieben. Dies erlaubt es, die zwei Schaltelemente synchron zu betreiben. Somit wird ein Strom, in dem die zwei zugeführten Ströme kombiniert sind, geliefert. Dementsprechend wird im Vergleich dazu, wenn ein Schaltelement verwendet wird, ein größerer Strom geliefert.
  • In dieser Konfiguration verbindet die gemeinsame Verbindungsleitung die zwei Erfassungsanschlüsse miteinander und verbindet die zwei Erfassungsanschlüsse mit der Additionsschaltung. Dies erlaubt es, dass die kombinierte elektromotorische Kraft der zwei gegenelektromotorischen Kräfte als eine Spannung verwendet wird, die zu der Additionsschaltung zurückgeführt wird. Dementsprechend wird, selbst wenn Variationen in dem Betrieb der zwei Schaltelemente auftreten, den zwei Schaltelementen eine Rückkopplung unter Verwendung der zwei gegenelektromotorischen Kräfte gegeben. Dies reduziert sowohl der Leistungsverlust als auch einen Stoß.
  • In der Leistungsumwandlungsvorrichtung weist die Treiberschaltung vorzugsweise einen Rückkopplungseingangsanschluss auf, der konfiguriert ist, die kombinierte elektromotorische Kraft zu empfangen. Die gemeinsame Verbindungsleitung weist vorzugsweise eine erste Teilleitung, die die zwei Erfassungsanschlüsse miteinander verbindet, und die zwei Erfassungsanschlüsse mit dem Rückkopplungseingangsanschluss verbindet, und eine zweite Teilleitung auf, die den Rückkopplungseingangsanschluss mit der Additionsschaltung verbindet, wobei die zweite Teilleitung in der Treiberschaltung angeordnet ist.
  • In dieser Konfiguration werden die zwei gegenelektromotorischen Kräfte durch die erste Teilleitung in die kombinierte elektromotorische Kraft kombiniert, die in den Rückkopplungseingangsanschluss eingegeben wird. Dann wird die kombinierte elektromotorische Kraft in die Additionsschaltung über die zweite Teilleitung eingegeben. Dies stellt den vorstehend beschriebenen Vorteil bereit. Zusätzlich beseitigt diese Konfiguration das Erfordernis, dass die Treiberschaltung zwei Rückkopplungseingangsanschlüsse entsprechend den zwei gegenelektromotorischen Kräften aufweisen muss. Als Ergebnis weist die Treiberschaltung eine einfache Konfiguration auf.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung weist vorzugsweise eine Spannungsverstärkerschaltung auf, die die kombinierte elektromotorische Kraft verstärkt, wobei die Spannungsverstärkerschaltung auf der zweiten Teilleitung angeordnet ist.
  • In dieser Konfiguration wird die kombinierte elektromotorische Kraft durch die Spannungsverstärkerschaltung verstärkt und dann in die Additionsschaltung eingegeben. Somit wird, selbst wenn die zwei Induktivitätskomponenten kleine Spannungen erzeugen, die kombinierte elektromotorische Kraft mit einem gewünschten Betrag in die Additionsschaltung eingegeben.
  • In der Leistungsumwandlungsvorrichtung weisen das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement vorzugsweise ein erstes Oberzweig-Schaltelement und ein zweites Oberzweig-Schaltelement, die parallel zueinander geschaltet sind, und ein erstes Unterzweig-Schaltelement und ein zweites Unterzweig-Schaltelement auf, die parallel zueinander geschaltet sind. Ein Parallelverbinder des ersten Oberzweig-Schaltelements und des zweiten Oberzweig-Schaltelements ist vorzugsweise in Reihe zu einem Parallelverbinder des ersten Unterzweig-Schaltelements und des zweiten Unterzweig-Schaltelements geschaltet. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung weist vorzugsweise weiterhin eine Positivelektrodensammelschiene, mit der die zwei Oberzweig-Schaltelemente verbunden sind, und eine Negativelektrodensammelschiene auf, mit der die zwei Unterzweig-Schaltelemente verbunden sind, wobei die Negativelektrodensammelschiene mit einem Referenzpotential verbunden ist. Die Treiberschaltung weist vorzugsweise eine Oberzweig-Treiberschaltung, die konfiguriert ist, die zwei Oberzweig-Schaltelemente anzutreiben, und eine Unterzweig-Treiberschaltung auf, die konfiguriert ist, die zwei Unterzweig-Schaltelemente anzutreiben. Die die erste gegenelektromotorische Kraft mit einer negativen Spannung wird vorzugsweise an den ersten Erfassungsanschluss des ersten Unterzweig-Schaltelements angelegt und die zweite gegenelektromotorische Kraft mit einer negativen Spannung wird vorzugsweise an den zweiten Erfassungsanschluss des zweiten Unterzweig-Schaltelements angelegt, wenn das erste Unterzweig-Schaltelement und das zweite Unterzweig-Schaltelement ausgeschaltet werden. Die gemeinsame Verbindungsleitung verbindet vorzugsweise die zwei Erfassungsanschlüsse der zwei Unterzweig-Schaltelemente miteinander und verbindet die zwei Erfassungsanschlüsse mit der Additionsschaltung der Unterzweig-Treiberschaltung. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung weist vorzugsweise weiterhin eine Invertierungsschaltung auf, die konfiguriert ist, die kombinierte elektromotorische Kraft zu invertieren, wobei die Invertierungsschaltung auf der gemeinsamen Verbindungsleitung angeordnet ist. Die Additionsschaltung ist vorzugsweise konfiguriert, die kombinierte elektromotorische Kraft zu empfangen, die durch die Invertierungsschaltung invertiert worden ist.
  • In dieser Konfiguration wird unter der Bedingung, dass die Negativelektrodensammelschiene mit dem Referenzpotential verbunden ist, und unter der Bedingung, dass die gegenelektromotorischen Kräfte mit einer positiven Spannung erfasst werden, wenn die zwei Unterzweig-Schaltelemente eingeschaltet werden, und die gegenelektromotorischen Kräfte mit einer negativen Spannung erfasst werden, wenn die zwei Unterzweig-Schaltelemente ausgeschaltet werden, den zwei Unterzweig-Schaltelementen eine Rückkopplung unter Verwendung der gegenelektromotorischen Kräfte gegeben.
  • Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, die die vorstehend beschriebene Aufgabe löst, weist ein erstes Schaltelement, durch das ein erster zugeführter Strom fließt, wenn das erste Schaltelement in einem EIN-Zustand ist, ein zweites Schaltelement, durch das ein zweiter zugeführter Strom fließt, wenn das zweite Schaltelement in einem EIN-Zustand ist, wobei das zweite Schaltelement parallel zu dem ersten Schaltelement geschaltet ist, und eine Treiberschaltung auf, die konfiguriert ist, die zwei Schaltelemente anzutreiben. Das erste Schaltelement weist einen ersten Steuerungsanschluss und einen ersten Ausgangsanschluss auf. Das zweite Schaltelement weist einen zweiten Steuerungsanschluss und einen zweiten Ausgangsanschluss auf. Die Treiberschaltung weist einen externen Eingangsanschluss, der konfiguriert ist, eine externe Befehlsspannung zu empfangen, eine Additionsschaltung auf, die konfiguriert ist, eine Additionsspannung auszugeben, und einen Additionsausgangsanschluss, zu dem die Additionsspannung ausgegeben wird. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung weist weiterhin eine Steuerungsleitung, die den Additionsausgangsanschluss mit den zwei Steuerungsanschlüssen verbindet, und eine Erfassungsleitung auf, die eine Induktivität aufweist, wobei die Erfassungsleitung die zwei Ausgangsanschlüsse miteinander verbindet, und die Erfassungsleitung die Ausgangsanschlüsse mit der Additionsschaltung derart verbindet, dass die Additionsschaltung konfiguriert ist, eine gegenelektromotorische Kraft zu empfangen, die durch die Induktivität erzeugt wird. Die Additionsschaltung empfängt die gegenelektromotorische Kraft und die externe Befehlsspannung, und gibt die Additionsspannung aus, indem die gegenelektromotorische Kraft zu der externen Befehlsspannung addiert wird.
  • In dieser Konfiguration wird, selbst wenn Variationen in dem Betrieb der zwei Schaltelemente auftreten, den zwei Schaltelementen eine Rückkopplung gegeben. Dies reduziert sowohl den Leistungsverlust als auch den Stoß. Weiterhin müssen die Schaltelemente keine Erfassungsanschlüsse aufweisen.
  • In der Leistungsumwandlungsvorrichtung ist die Erfassungsleitung vorzugsweise ein Verdrahtungsmuster, das auf einer Leiterplatte angeordnet ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß dieser Erfindung werden, selbst wenn Variationen in dem Betrieb von zwei Schaltelementen auftreten, die parallel zueinander geschaltet sind, der Leistungsverlust und der Stoß beide reduziert.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein Schaltbild, das schematisch die elektrische Konfiguration einer Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
    • 2 zeigt ein Blockschaltbild, das die elektrische Konfiguration einer Unterzweig-Treiberschaltung und der zwei Unterzweig-Schaltelemente veranschaulicht.
    • 3 zeigt ein Schaltbild, das die Unterzweig-Treiberschaltung veranschaulicht.
    • 4 weist Sektionen (a) bis (d) auf, von denen Sektion (a) die Wellenform der externen Befehlsspannung zeigt, wenn die Unterzweig-Schaltelemente eingeschaltet werden, Sektion (b) einen Graphen zeigt, der schematisch Änderungen in der kombinierten elektromotorischen Kraft veranschaulicht, Sektion (c) einen Graphen zeigt, der schematisch Änderungen in dem ersten Drain-Strom veranschaulicht, und Sektion (d) einen Graphen zeigt, der schematisch Änderungen in dem zweiten Drain-Strom veranschaulicht.
    • 5 zeigt ein Blockschaltbild, das die elektrische Konfiguration der Unterzweig-Treiberschaltung und der zwei Unterzweig-Schaltelemente in der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
    • 6 zeigt ein Blockschaltbild, das eine gemeinsame Verbindungsleitung gemäß einer Modifikation veranschaulicht.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Nachstehend ist eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist beispielsweise in einem Fahrzeug 200 montiert und wird zum Antrieb eines Elektromotors 201 verwendet, der in dem Fahrzeug 200 angeordnet ist.
  • Genauer ist der Elektromotor 201 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Fahrtmotor, der zum Drehen der Räder des Fahrzeugs 200 verwendet wird. Der Elektromotor 201 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist Drei-Phasen-Spulen 202u, 202v und 202w auf. Die Drei-Phasen-Spulen 202u, 202v und 202w sind beispielsweise in einer Sternschaltung miteinander verbunden. Ein Speisen der Drei-Phasen-Spulen 202u, 202v und 202w in einem vorbestimmten Muster dreht den Elektromotor 201. Die Drei-Phasen-Spulen 202u, 202v und 202w müssen nicht in einer Sternschaltung miteinander verbunden sein. Stattdessen können die Drei-Phasen-Spulen 202u, 202v und 202w beispielsweise in einer Dreieckschaltung miteinander verbunden sein.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, weist das Fahrzeug 200 eine Leistungsspeichervorrichtung 203 auf. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Wechselrichtervorrichtung, die eine Gleichstromleistung der Leistungsspeichervorrichtung 203 in eine Wechselstromleistung umwandelt, die in der Lage ist, den Elektromotor 201 anzutreiben. Anders ausgedrückt ist die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 eine Antriebsvorrichtung, die den Elektromotor 201 unter Verwendung der Leistungsspeichervorrichtung 203 antreibt.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist ein Schaltelement 11 auf. Das Schaltelement 11 ist beispielsweise ein Leistungsschaltelement (beispielsweise ein Leistungs-Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET)). Das Schaltelement 11 weist eine Freilaufdiode auf, die antiparallel geschaltet ist. Die Freilaufdiode ist beispielsweise eine parasitäre Diode in dem Schaltelement 11. Stattdessen kann die Freilaufdiode separat von dem Schaltelement 11 sein.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist mehrere Schaltelemente 11 auf. Genauer weisen die Schaltelemente 11 der Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 U-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 1uua, 11uub und U-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11uda, 11udb auf, die einer U-Phasen-Spule 202u entsprechen. Die zwei U-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11uua, 11uub sind parallel zueinander geschaltet. Die zwei U-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11uda, 11udb sind parallel zueinander geschaltet. Ein Parallelverbinder der zwei U-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11uua, 11uub und ein Parallelverbinder der zwei U-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11uda, 11udb sind durch eine U-Phasen-Verbindungsleitung LNu in Reihe miteinander verbunden. Die U-Phasen-Verbindungsleitung LNu ist mit der U-Phasen-Spule 202u verbunden.
  • Gleichermaßen weisen die Schaltelemente 11 der Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 V-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11vua, 11vub und V-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11vda, 11vdb auf, die einer V-Phasen-Spule 202v entsprechen. Die zwei V-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11vua, 11vub sind parallel zueinander geschaltet. Die zwei V-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11vda, 11vdb sind parallel zueinander geschaltet. Ein Parallelverbinder der zwei V-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11vua, 11vub und ein Parallelverbinder der zwei V-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11vda, 11vdb sind in Reihe zueinander durch eine V-Phasen-Verbindungsleitung LNv verbunden. Die V-Phasen-Verbindungsleitung LNv ist mit der V-Phasen-Spule 202v verbunden.
  • Die Schaltelemente 11 der Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weisen W-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11wua, 11wub und W-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11wda, 11wdb auf, die einer W-Phasen-Spule 202w entsprechen. Die zwei W-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11wua, 11wub sind parallel zueinander geschaltet. Die zwei W-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11wda, 11wdb sind parallel zueinander geschaltet. Ein Parallelverbinder der zwei W-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11wua, 11wub und ein Parallelverbinder der zwei W-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11wda, 11wdb sind durch eine W-Phasen-Verbindungsleitung LNw in Reihe miteinander verbunden. Die W-Phasen-Verbindungsleitung LNw ist mit der W-Phasen-Spule 202w verbunden.
  • Nachstehend sind die U-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11uua, 11uub, die V-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11vua, 11vub und die W-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11wua, 11wub einfach als die Oberzweig-Schaltelemente 11xa, 11xb bezeichnet, um das Verständnis zu erleichtern. Die U-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11uda, 11udb, die V-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11vda, 11vdb und die W-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11wda, 11wdb werden ebenfalls einfach als die Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb bezeichnet, um das Verständnis zu erleichtern.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist eine Positivelektrodensammelschiene LN1, mit der die zwei Oberzweig-Schaltelemente 11xa, 11xb verbunden sind, und eine Negativelektrodensammelschiene LN2 auf, mit der die zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb verbunden sind. Die Positivelektrodensammelschiene LN1 ist mit einem Positivelektrodenanschluss (Plus-Anschluss) der Leistungsspeichervorrichtung 203 auf einer Hochspannungsseite verbunden. Die Negativelektrodensammelschiene LN2 ist mit einem Negativelektrodenanschluss (Minus-Anschluss) der Leistungsspeichervorrichtung 203 auf einer Niedrigspannungsseite verbunden. Das heißt, dass eine Reihenschaltung der Oberzweig-Schaltelemente 11xa, 11xb und der Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb mit der Positivelektrodensammelschiene LN1 und der Negativelektrodensammelschiene LN2 verbunden ist, und mit Gleichstromleistung aus der Leistungsspeichervorrichtung 203 versorgt wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Negativelektrodensammelschiene LN2 mit einem Referenzpotential V0 verbunden. Somit sind die Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb mit dem Referenzpotential V0 verbunden.
  • Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, weist die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 eine Treiberschaltung 12 auf, die das Schaltelement 11 antreibt.
  • Die Treiberschaltung 12 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Gate-Treiberschaltung. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist mehrere Treiberschaltungen 12 entsprechend den mehreren Schaltelementen 11 auf. Genauer weist die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 eine U-Phasen-Oberzweig-Treiberschaltung 12uu, die die zwei U-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11uua, 11uub antreibt, und eine U-Phasen-Unterzweig-Treiberschaltung 12ud auf, die die zwei Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11uda, 11udb antreibt.
  • Die U-Phasen-Oberzweig-Treiberschaltung 12uu ist mit Gates der zwei-U-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11uua, 11uub verbunden. Die U-Phasen-Oberzweig-Treiberschaltung 12uu schaltet somit die zwei U-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11uua, 11uub durch Steuerung der Gate-Spannung ein oder aus. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt die U-Phasen-Oberzweig-Treiberschaltung 12uu dieselbe Gate-Spannung zu den zwei U-Phasen-Oberzweig-Schaltelementen 11uua, 11uub aus. Somit sind die zwei U-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11uua, 11uub synchronisiert.
  • Gleichermaßen ist die U-Phasen-Unterzweig-Treiberschaltung 12ud mit den Gates der zwei U-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11uda, 11udb verbunden. Die U-Phasen-Unterzweig-Treiberschaltung 12ud gibt dieselbe Gate-Spannung zu den zwei U-Phasen-Unterzweig-Schaltelementen 11uda, 11udb aus. Dies bewirkt, dass die U-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11uda, 11udb synchron geschaltet werden.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist eine V-Phasen-Oberzweig-Treiberschaltung 12vu, die die V-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11vua, 11vub antreibt, und eine V-Phasen-Unterzweig-Treiberschaltung 12vd auf, die die V-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11vda, 11vdb antreibt. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist eine W-Phasen-Oberzweig-Treiberschaltung 12wu, die die W-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11wua, 11wub antreibt, und eine W-Phasen-Unterzweig-Treiberschaltung 12wd auf, die die W-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11wda, 11wdb antreibt. Diese Konfigurationen sind die gleichen wie diejenigen der U-Phasen-Oberzweig-Treiberschaltung 12uu und der U-Phasen-Unterzweig-Treiberschaltung 12ud, und werden somit nicht ausführlich beschrieben.
  • Nachstehend sind die Oberzweig-Treiberschaltungen 12uu, 12vu, 12wu und die Unterzweig-Treiberschaltungen 12ud, 12vd, 12wd jeweils einfach als Oberzweig-Treiberschaltung 12x und Unterzweig-Treiberschaltung 12y bezeichnet, um das Verständnis zu erleichtern.
  • Wie es in 1 gezeigt ist, weist das Fahrzeug 200 eine Umwandlungssteuerungseinrichtung 13 auf, die die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 steuert. Die Umwandlungssteuerungseinrichtung 13 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Wechselrichtersteuerungseinrichtung. Auf der Grundlage eines Befehls (beispielsweise einer angeforderten Drehgeschwindigkeit) aus einer externen Vorrichtung bestimmt die Umwandlungssteuerungseinrichtung 13 einen Sollstrom, der durch den Elektromotor 201 fließt, und erhält eine externe Befehlsspannung Vp, bei der der Sollstrom fließt. Dann gibt die Umwandlungssteuerungseinrichtung 13 die externe Befehlsspannung Vp zu den Treiberschaltungen 12 aus.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erhält die Umwandlungssteuerungseinrichtung 13 die externe Befehlsspannung Vp für jede der Treiberschaltungen 12uu bis 12wd und gibt jede externe Befehlsspannung Vp zu der entsprechenden einen der Treiberschaltungen 12uu bis 12wd aus. Dies erlaubt eine individuelle Steuerung der Oberzweig-Schaltelemente 11xa, 11xb und der Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb.
  • Nachstehend sind die Schaltelemente 11 und die Treiberschaltungen 12 ausführlich unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben. Die Oberzweigkonfiguration ist im Wesentlichen die gleiche wie die Unterzweigkonfiguration. Somit sind nachstehend zur Erleichterung des Verständnisses die Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb und die Unterzweig-Treiberschaltung 12y ausführlich beschrieben.
  • Wie es in 2 gezeigt ist, ist das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya ein Schaltelement, durch das ein erster Drain-Strom Id1 fließt, wenn das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya in einem EIN-Zustand ist. Der erste Drain-Strom Id1 dient als ein erster zugeführter Strom. Der erste Drain-Strom Id1 fließt zwischen der Source und dem Drain des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya.
  • Das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya weist einen ersten Gate-Anschluss 21a auf. Der erste Gate-Anschluss 21a empfängt eine Gate-Spannung und dient als ein erster Steuerungsanschluss. Das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya weist ebenfalls einen ersten Drain-Anschluss 22a und einen ersten Source-Anschluss 23a auf, durch die der erste Drain-Strom Id1 fließt, wenn das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya in einem EIN-Zustand ist. Der erste Source-Anschluss 23a ist ebenfalls ein Zufuhranschluss, durch den der zugeführte Strom fließt.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Drain-Anschluss 22a des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya mit Source-Anschlüssen der Oberzweig-Schaltelemente 11xa, 11xb verbunden, und ist der erste Source-Anschluss 23a mit der Negativelektrodensammelschiene LN2 verbunden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, da die Negativelektrodensammelschiene LN2 mit dem Referenzpotential V0 verbunden ist, das Referenzpotential V0 an dem ersten Source-Anschluss 23a angelegt.
  • Das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist eine erste parasitäre Induktivität Ls1 auf, durch die der erste Drain-Strom Id1 fließt. Die erste parasitäre Induktivität Ls1 weist beispielsweise ein Verdrahtungsmuster, einen Draht und den ersten Source-Anschluss 23a in dem Schaltelement 11 auf. Äquivalenterweise ist die erste parasitäre Induktivität Ls1 auf einem Strompfad angeordnet, durch den der erste Drain-Strom Id1 fließt. Genauer befindet sich die erste parasitäre Induktivität Ls1 zwischen dem Körper des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya und dem ersten Source-Anschluss 23a und ist in Reihe mit dem Körper des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya verbunden.
  • Das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya weist einen ersten Erfassungsanschluss 24a auf, der zur Erfassung einer ersten gegenelektromotorischen Kraft Vb1 verwendet wird. Die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 wird durch eine erste Induktivitätskomponente L1 erzeugt, die die erste parasitäre Induktivität Ls1 aufweist.
  • Die erste Induktivitätskomponente L1 erzeugt die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1, wenn sich der erste Drain-Strom Id1 ändert. Die erste Induktivitätskomponente L1 kann oder kann nicht eine weitere Induktivität (beispielsweise eine parasitäre Induktivität) aufweisen, die in der Verdrahtung (dem Muster) außerhalb des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya enthalten ist. Wenn der erste Drain-Strom Id1 sich ändert, bedeutet dies, dass der erste Drain-Strom Id1 zu fließen beginnt, und dass der erste Drain-Strom Id1 stoppt.
  • Der erste Erfassungsanschluss 24a ist ein Anschluss, durch den der erste Drain-Strom Id1 nicht problemlos fließt. Der erste Erfassungsanschluss 24a ist mit einem Rückkopplungsoperationsverstärker 101 über einen Rückkopplungseingangsanschluss 33 verbunden, der sich an der Unterzweig-Treiberschaltung 12y befindet, die nachstehend ausführlich beschrieben ist. Somit weist der erste Erfassungsanschluss 24a, wie von innerhalb des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya aus gesehen, eine höhere Impedanz als der erste Source- Anschluss 23a auf. Dies behindert den Fluss des ersten Drain-Stroms Id1 in das erste Erfassungselement 24a. Dementsprechend wird das erste Erfassungselement 24a äquivalenterweise derart betrachtet, dass es zwischen dem Körper des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya und der ersten parasitären Induktivität Ls1 angeschlossen ist.
  • In einer derartigen Konfiguration erzeugt, wenn der erste Drain-Strom Id1 sich ändert, die erste Induktivitätskomponente L1, die die erste parasitäre Induktivität Ls1 aufweist, die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1. Dann wird die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 an den ersten Erfassungsanschluss 24a angelegt. Dies ermöglicht es, die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 durch Erfassung einer Spannung, die an den ersten Erfassungsanschluss 24a angelegt wird, zu erfassen.
  • Die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1, die durch die erste Induktivitätskomponente L1 erzeugt wird, ist positiv, wenn der erste Drain-Strom Id1 ansteigt, und ist negativ, wenn der erste Drain-Strom Id1 sich verringert. Das heißt, dass die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 mit einer positiven Spannung an den ersten Erfassungsanschluss 24a angelegt wird, wenn das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya eingeschaltet wird, wohingegen die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 mit einer negativen Spannung an den ersten Erfassungsanschluss 24a angelegt wird, wenn das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya ausgeschaltet wird.
  • Der erste Erfassungsanschluss 24a kann irgendeine Konfiguration aufweisen. Wenn beispielsweise das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya mehrere erste Source-Anschlüsse 23a aufweist, können einer oder mehrere der ersten Source-Anschlüsse 23a als das erste Erfassungselement 24a verwendet werden. Alternativ dazu kann beispielsweise, wenn das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya einen Gate-Ansteuerungsanschluss aufweist, der separat von dem ersten Source-Anschluss 23a ist, der Gate-Ansteuerungsanschluss als der erste Erfassungsanschluss 24a verwendet werden. Der Gate-Ansteuerungsanschluss wird ebenfalls als Kelvin-Anschluss oder Kelvin-Source-Anschluss bezeichnet, und ist ein Source-Anschluss, durch den der erste Drain-Strom Id1 nicht fließt. Der Gate-Ansteuerungsanschluss kann beispielsweise eine kleinere erste parasitäre Induktivität Ls1 als der erste Source-Anschluss 23a aufweisen.
  • Das zweite Unterzweig-Schaltelement 11yb weist die gleiche Konfiguration wie das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya auf. Das heißt, dass das zweite Unterzweig-Schaltelement 11yb ein Schaltelement ist, durch das ein zweiter Drain-Strom Id2 fließt, wenn das zweite Unterzweig-Schaltelement 11yb in einem EIN-Zustand ist. Der zweite Drain-Strom Id2 dient als ein zweiter zugeführter Strom. Der zweite Drain-Strom Id2 fließt zwischen der Source und dem Drain des zweiten Unterzweig-Schaltelements 11yb.
  • Das zweite Unterzweig-Schaltelement 11yb weist einen zweiten Gate-Anschluss 21b auf, der als ein zweiter Steuerungsanschluss dient. Das zweite Unterzweig-Schaltelement 11yb weist ebenfalls einen zweiten Drain-Anschluss 22b und einen zweiten Source-Anschluss 23b auf, durch die der zweite Drain-Strom Id2 fließt, wenn das zweite Unterzweig-Schaltelement 11yb in einem EIN-Zustand ist. Das zweite Unterzweig-Schaltelement 11yb weist eine zweite parasitäre Induktivität Ls2 und einen zweiten Erfassungsanschluss 24b auf, der zur Erfassung einer zweiten gegenelektromotorischen Kraft Vb2 verwendet wird. Die zweite gegenelektromotorische Kraft Vb2 wird durch eine zweite Induktivitätskomponente L2 erzeugt, die die zweite parasitäre Induktivität Ls2 aufweist. Die zweite gegenelektromotorische Kraft Vb2 mit einer positiven Spannung wird an den zweiten Erfassungsanschluss 24b angelegt, wenn das zweite Unterzweig-Schaltelement 11yb eingeschaltet wird, wohingegen die zweite gegenelektromotorische Kraft Vb2 mit einer negativen Spannung an den zweiten Erfassungsanschluss 24b angelegt wird, wenn das zweite Unterzweig-Schaltelement 11yb ausgeschaltet wird. Diese Konfigurationen sind die gleichen wie diejenigen des entsprechenden ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya und werden somit nicht ausführlich beschrieben.
  • Nachstehend ist die Unterzweig-Treiberschaltung 12y beschrieben. Außerdem ist beschrieben, wie die zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb mit der Unterzweig-Treiberschaltung 12y verbunden sind.
  • Wie es in 2 und 3 gezeigt ist, weist die Unterzweig-Treiberschaltung 12y einen externen Eingangsanschluss 31, einen Additionsausganganschluss 32, einen Rückkopplungseingangsanschluss 33, eine Filterschaltung 50, eine Additionsschaltung 60, eine Stromverstärkerschaltung 70, eine Spannungsteilerschaltung 90 und eine Spannungsverstärkerschaltung 100 auf.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist eine externe Eingangsleitung 41, die den externen Eingangsanschluss 31 mit der Additionsschaltung 60 verbindet, eine Steuerungsleitung 42, die den Additionsausgangsanschluss 32 mit den zwei Gate-Anschlüssen 21a, 21b verbindet, und eine gemeinsame Verbindungsleitung 43 auf, die die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b miteinander verbindet und die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b mit der Additionsschaltung 60 verbindet.
  • Der externe Eingangsanschluss 31 ist elektrisch mit der Umwandlungssteuerungseinrichtung 13 verbunden. Der externe Eingangsanschluss 31 empfängt die externe Befehlsspannung Vp aus der Umwandlungssteuerungseinrichtung 13. Die externe Befehlsspannung Vp, die in den externen Eingangsanschluss 31 eingegeben worden ist, wird über die externe Eingangsleitung 41 in die Additionsschaltung 60 eingegeben.
  • Der Additionsausgangsanschluss 32 wird zur Ausgabe einer Gate-Spannung (d.h. eines Gate-Stroms) aus der Unterzweig-Treiberschaltung 12y verwendet. Eine Additionsspannung Vad, die aus dem Additionsausganganschluss 32 ausgegeben wird, wird in die zwei Gate-Anschlüsse 21a, 21b über die Steuerungsleitung 42 eingegeben.
  • Der Rückkopplungseingangsanschluss 33 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel empfängt eine kombinierte elektromotorische Kraft Vss der zwei gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2. Genauer weist die gemeinsame Verbindungsleitung 43 eine erste Teilleitung 43a auf, die die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b miteinander verbindet und die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b mit dem Rückkopplungseingangsanschluss 33 verbindet. Die erste Teilleitung 43a gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist beispielsweise ein Verdrahtungsmuster, das auf einer Leiterplatte gebildet ist, auf der die zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb und die Unterzweig-Treiberschaltung 12y montiert sind. Stattdessen kann die erste Teilleitung 43a irgendeine Konfiguration aufweisen. Beispielsweise kann die erste Teilleitung 43a ein Draht sein.
  • Die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b sind durch die erste Teilleitung miteinander verbunden. Somit sind, wie es durch die lang-kurz-kurz-gestrichelte Linie in 2 gezeigt ist, die erste parasitäre Induktivität Ls1 und die zweite parasitäre Induktivität Ls2 äquivalenterweise derart betrachtet, dass sie parallel zueinander geschaltet sind. Dies ermöglicht es dem Rückkopplungseingangsanschluss 33, die kombinierte elektromotorische Kraft Vss der ersten gegenelektromotorischen Kraft Vb1 und der zweiten gegenelektromotorischen Kraft Vb2 zu empfangen. Genauer ist die kombinierte elektromotorische Kraft Vss der Durchschnittswert der zwei gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2.
  • Wenn der erste Erfassungsanschluss 24a und der zweite Erfassungsanschluss 24b kurzgeschlossen sind, weist die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 die gleiche Spannung wie die zweite gegenelektromotorische Kraft Vb2 auf, und weist die kombinierte elektromotorische Kraft Vss die gleiche Spannung wie die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 und die zweite gegenelektromotorische Kraft Vb2 auf (Vss = Vb1 = Vb2).
  • Die Filterschaltung 50 ist auf der externen Eingangsleitung 41 angeordnet. Die Filterschaltung 50 wird verwendet, um Störungen zu reduzieren, die in der externen Befehlsspannung Vb enthalten sind, die aus dem externen Eingangsanschluss 31 empfangen worden ist. Die Filterschaltung 50 ist beispielsweise eine Tiefpassfilterschaltung.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Filterschaltung 50 beispielsweise einen Filteroperationsverstärker 51, einen ersten Filterwiderstand 52, einen zweiten Filterwiderstand 53 und einen Filterkondensator 54 auf. Die externe Eingangsleitung 41 verbindet den externen Eingangsanschluss 31 mit dem Plus-Anschluss (dem nicht invertierenden Eingangsanschluss) des Filteroperationsverstärkers 51 und verbindet den Ausgangsanschluss des Filteroperationsverstärkers 51 mit der Additionsschaltung 60.
  • Der Minus-Anschluss (der invertierende Eingangsanschluss) und der Ausgangsanschluss des Filteroperationsverstärkers 51 sind miteinander über den ersten Filterwiderstand 52 verbunden. Der Filterkondensator 54 ist parallel zu dem ersten Filterwiderstand 52 geschaltet. Der zweite Filterwiderstand 53 ist in Reihe mit dem ersten Filterwiderstand 52 und dem Filterkondensator 54 geschaltet, und ist mit dem Referenzpotential V0 verbunden.
  • In dieser Konfiguration wird die externe Befehlsspannung Vp aus der Filterschaltung 50 (genauer dem Ausgangsanschluss des Filteroperationsverstärkers 51) ausgegeben und in die Additionsschaltung 60 eingegeben. Die externe Befehlsspannung Vp wird mit einem Verstärkungsverhältnis, das dem Verhältnis von Widerstandswerten der zwei Filterkondensatoren 52, 53 entspricht, verstärkt, während die Störung der externen Befehlsspannung Vp mit einer Eckfrequenz oder höher durch eine RC-Schaltung reduziert (d.h. beseitigt) wird, die aus dem ersten Filterwiderstand 52 und dem Filterkondensator 54 zusammengesetzt ist. Die Filterschaltung 50 kann irgendeine Konfiguration aufweisen.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, ist die Additionsschaltung 60 konfiguriert, die externe Befehlsspannung Vp, die aus der Filterschaltung 50 ausgegeben worden ist, und die kombinierte elektromotorische Kraft Vss zu empfangen. Genauer weist die gemeinsame Verbindungsleitung 43 eine zweite Teilleitung 43b auf, die den Rückkopplungseingangsanschluss 33 mit der Additionsschaltung 60 verbindet. Die zweite Teilleitung 43b befindet sich in der Unterzweig-Treiberschaltung 12y. Die kombinierte elektromotorische Kraft Vss wird über die zweite Teilleitung 43b übertragen. Die kombinierte elektromotorische Kraft Vss, die in den Rückkopplungseingangsanschluss 33 eingegeben worden ist, wird über die zweite Teilleitung 43b in die Additionsschaltung 60 eingegeben.
  • Die Additionsschaltung 60 addiert die externe Befehlsspannung Vp zu der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss und gibt die Additionsspannung Vad zu den Gate-Anschlüssen 21a, 21b aus. Genauer weist die Additionsschaltung 60 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielsweise einen Additionsoperationsverstärker 61, einen ersten Additionswiderstand 62, einen zweiten Additionswiderstand 63 und einen Additionskondensator 64 auf.
  • Die externe Eingangsleitung 41 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist einen Abschnitt auf, der den Ausgangsanschluss des Filteroperationsverstärkers 51 mit dem Plus-Anschluss (dem nicht invertierenden Eingangsanschluss) des Additionsoperationsverstärker 61 verbindet. Die zweite Teilleitung 43b gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verbindet den Rückkopplungseingangsanschluss 33 mit der externen Eingangsleitung 41. Das heißt, dass die Additionsschaltung 60 einen Verbindungspunkt der externen Eingangsleitung 41 und der zweiten Teilleitung 43b aufweist. Dies ermöglicht es, dass der Plus-Anschluss des Additionsoperationsverstärkers 61 eine Spannung empfängt, in der die externe Befehlsspannung Vp mit der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss kombiniert ist.
  • Der Minus-Anschluss (der invertierende Eingangsanschluss) und der Ausgangsanschluss des Additionsoperationsverstärkers 61 sind miteinander über den ersten Additionswiderstand 62 verbunden. Der Additionskondensator 64 ist parallel zu dem ersten Additionswiderstand 62 geschaltet. Der zweite Additionswiderstand 63 ist in Reihe zu dem ersten Additionswiderstand 62 und dem Additionskondensator 64 geschaltet, und ist mit dem Referenzpotential V0 verbunden.
  • Diese Konfiguration bewirkt, dass die Additionsspannung Vad, die durch Addieren der externen Befehlsspannung Vp zu der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss erhalten wird, aus dem Ausgangsanschluss des Additionsoperationsverstärkers 61 ausgegeben wird. Die Additionsspannung Vad wird mit einem Verstärkungsverhältnis verstärkt, das dem Verhältnis der Widerstandswerte der zwei Additionswiderstände 62, 63 entspricht, während die Störungen der Additionsspannung Vad mit einer Eckfrequenz oder höher durch eine RC-Schaltung reduziert (d.h. beseitigt) werden, die aus dem ersten Additionswiderstand 62 und dem Additionskondensator 64 zusammengesetzt ist. Die Additionsschaltung 60 kann irgendeine Konfiguration aufweisen.
  • Die Stromverstärkerschaltung 70 wird verwendet, um einen Strom zu liefern, der zum Antrieb der Schaltelemente 11 notwendig ist, während die Wellenform der Additionsspannung Vad beibehalten wird. Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Stromverstärkerschaltung 70 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielsweise ein erstes Verstärkerschaltelement 71 und ein zweites Verstärkerschaltelement 72 auf. Das erste Verstärkerschaltelement 71 und das zweite Verstärkerschaltelement 72 sind beispielsweise n-Typ-MOSFETs.
  • Der Drain des ersten Verstärkerschaltelements 71 ist mit einer ersten Versorgungsquelle E1 verbunden, die eine erste Versorgungsspannung V1 anlegt. Die Source des zweiten Verstärkerschaltelements 72 ist mit einer zweiten Versorgungsquelle E2 verbunden, die eine zweite Versorgungsspannung V2 anlegt. Die erste Versorgungsspannung V1 ist beispielsweise positiv. Die zweite Versorgungsspannung V2 ist beispielsweise negativ. Die Source des ersten Verstärkerschaltelements 71 und der Drain des zweiten Verstärkerschaltelements 72 sind miteinander durch einen Verbindungsleitung 75 verbunden. Zwei Dioden 73, 74, die umgekehrt zueinander verschaltet sind, sind auf der Verbindungsleitung 75 angeordnet.
  • Die Gates der zwei Verstärkerschaltelemente 71, 72 sind mit der Additionsschaltung 60 (genauer dem Ausgangsanschluss des Additionsoperationsverstärkers 61) verbunden. Eine erste Zener-Diode 76 ist zwischen dem Gate des ersten Verstärkerschaltelements 71 und der Additionsschaltung 60 verbunden. Die Anode der ersten Zener-Diode 76 ist mit der Additionsschaltung 60 verbunden. Die Katode der ersten Zener-Diode 76 ist mit dem Gate des ersten Verstärkerschaltelements 71 verbunden.
  • Eine zweite Zener-Diode 77 ist zwischen dem Gate des zweiten Verstärkerschaltelements 72 und der Additionsschaltung 60 angeordnet. Die Katode der zweiten Zener-Diode 77 ist mit der Additionsschaltung 60 verbunden. Die Anode der zweiten Zener-Diode 77 ist mit dem Gate des zweiten Verstärkerschaltelements 72 verbunden. Die Additionsspannung Vad, die aus der Additionsschaltung 60 ausgegeben worden ist, wird in das Gate des zweiten Verstärkerschaltelements 72 über die zweite Zener-Diode 77 eingegeben.
  • In dieser Konfiguration wird die Additionsspannung Vad aus der Verbindungsleitung 75 ausgegeben, die die zwei Dioden 73, 74 miteinander verbindet. Weiterhin wird ein Gate-Strom, der zum Antrieb der Schaltelemente 11 notwendig ist, aus den zwei Versorgungsquellen E1, E2 geliefert.
  • Der Ausgang (genauer die Verbindungsleitung 75) der Stromverstärkerschaltung 70 ist mit dem Additionsausgangsanschluss 32 verbunden. Somit wird die Additionsspannung Vad aus dem Additionsausgangsanschluss 32 ausgegeben und in die zwei Gate-Anschlüsse 21a, 21b über die Steuerungsleitung 42 eingegeben. Das heißt, dass die Additionsspannung Vad als die Gate-Spannung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient. Die Stromverstärkerschaltung 70 kann irgendeine Konfiguration aufweisen.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Unterzweig-Treiberschaltung 12y einen Gate-Widerstand 80 auf einer Leitung auf, die die Stromverstärkerschaltung 70 mit dem Additionsausgangsanschluss 32 verbindet. Der Gate-Widerstand 80 reguliert den Gate-Strom.
  • Wie es in 2 und 3 gezeigt ist, weist die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Spannungsteilerschaltung 90 und die Spannungsverstärkerschaltung 100 auf der gemeinsamen Verbindungsleitung 43 auf. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Spannungsteilerschaltung 90 und die Spannungsverstärkerschaltung 100 auf der zweiten Teilleitung 43b angeordnet.
  • Gemäß 3 teilt die Spannungsteilerschaltung 90 die kombinierte elektromotorische Kraft Vss. Genauer weist die Spannungsteilerschaltung 90 beispielsweise Spannungsteilerwiderstände 91, 92, die die kombinierte elektromotorische Kraft Vss teilen, und einen ersten Widerstand 93 und einen Kondensator 94 auf, die parallel zu dem ersten Spannungsteilerwiderstand 91 geschaltet sind. Der Widerstand 93 und der Kondensator 94 sind in einer Filterschaltung enthalten, die Störungen reduziert, die in der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss enthalten sind.
  • Die Spannungsverstärkerschaltung 100 weist einen Rückkopplungsoperationsverstärker 101, einen ersten Verstärkerwiderstand 102 und einen zweiten Verstärkerwiderstand 103 auf. Der Rückkopplungsoperationsverstärker 101 ist auf der zweiten Teilleitung 43b angeordnet. Die zweite Teilleitung 43b verbindet den Plus-Anschluss des Rückkopplungsoperationsverstärkers 101 mit der Spannungsteilerschaltung 90. Der Plus-Anschluss des Rückkopplungsoperationsverstärkers 101 empfängt die kombinierte elektromotorische Kraft Vss, die durch die Spannungsteilerschaltung 90 geteilt worden ist.
  • Der Ausgangsanschluss des Rückkopplungsoperationsverstärkers 101 ist mit der Additionsschaltung 60 (genauer der externen Eingangsleitung 41) durch die zweite Teilleitung 43b verbunden. Die kombinierte elektromotorische Kraft Vss, die aus dem Rückkopplungsoperationsverstärker 101 ausgegeben worden ist, wird über die zweite Teilleitung 43b in die Additionsschaltung 60 eingegeben.
  • Weiterhin ist der Ausgangsanschluss des Rückkopplungsoperationsverstärkers 101 mit dem Minus-Anschluss (dem invertierenden Eingangsanschluss) des Rückkopplungsoperationsverstärkers 101 über den ersten Verstärkerwiderstand 102 verbunden. Zusätzlich ist der zweite Verstärkerwiderstand 103 mit einer Verbindungsleitung verbunden, die den ersten Verstärkerwiderstand 102 mit dem Minus-Anschluss des Rückkopplungsoperationsverstärkers 101 verbindet, und ist mit dem Referenzpotential V0 verbunden. Das heißt, dass die Spannungsverstärkerschaltung 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine nicht invertierende Verstärkerschaltung ist.
  • In dieser Konfiguration wird die kombinierte elektromotorische Kraft Vss, die in den Rückkopplungseingangsanschluss 33 eingegeben worden ist, durch die Spannungsteilerschaltung 90 geteilt und durch die Spannungsverstärkerschaltung 100 verstärkt. Das Verstärkungsverhältnis der Spannungsverstärkerschaltung 100 kann gleich wie, größer als oder kleiner als 1 sein.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird durch die Spannungsverstärkerschaltung 100 eine Impedanzumwandlung durchgeführt. Genauer weist die Eingangsseite des Rückkopplungsoperationsverstärkers 101 eine höhere Impedanz als die Ausgangsseite des Rückkopplungsoperationsverstärker 101 auf. Dies beschränkt den Fluss eines Teils des ersten Drain-Stroms Id1 in die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b, den Rückkopplungseingangsanschluss 33 und die gemeinsame Verbindungsleitung 43.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist eine Invertierungsschaltung 110 auf, die die kombinierte elektromotorische Kraft Vss invertiert. Die Invertierungsschaltung 110 ist beispielsweise in der Unterzweig-Treiberschaltung 12y (genauer auf der zweiten Teilleitung 43b) angeordnet.
  • Die Invertierungsschaltung 110 invertiert die Polarität der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss. Genauer wandelt die Invertierungsschaltung 110 die kombinierte elektromotorische Kraft Vss in eine negative Spannung (minus) um, wenn die Kraft eine positive Spannung (plus) aufweist, und wandelt die kombinierte elektromotorische Kraft Vss in eine positive Spannung um, wenn die Kraft eine negative Spannung aufweist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der absolute Wert der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss durch die Invertierungsschaltung 110 nicht geändert. Die Invertierungsschaltung 110 kann irgendeine Konfiguration aufweisen.
  • Die Unterzweig-Treiberschaltung 12y weist einen externen Eingangswiderstand 111 auf der externen Eingangsleitung 4 und einen Rückkopplungseingangswiderstand 112 auf der gemeinsamen Verbindungsleitung 43 auf. Der externe Eingangswiderstand 111 ist auf einem Abschnitt der externen Eingangsleitung 41 angeordnet, der die Filterschaltung 50 mit der Additionsschaltung 60 verbindet. Der Rückkopplungseingangswiderstand 112 ist auf einem Abschnitt der zweiten Teilleitung 43b der gemeinsamen Verbindungsleitung 43 angeordnet, der die Spannungsverstärkerschaltung 100 mit der Additionsschaltung 60 verbindet.
  • Nachstehend ist der Betrieb gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 4 unter Verwendung eines Beispiels beschrieben, bei dem die Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb eingeschaltet werden. Sektion (a) von 4 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das eine Änderung in der externen Befehlsspannung Vp veranschaulicht. Sektion (b) von 4 zeigt eine Wellenform, die schematisch die kombinierte elektromotorische Kraft Vss veranschaulicht. Sektion (c) von 4 zeigt einen Graphen, der die Wellenform des ersten Drain-Stroms Id1 veranschaulicht. Sektion (d) von 4 zeigt einen Graphen, der die Wellenform des zweiten Drain-Stroms Id2 veranschaulicht. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erreichen der erste Drain-Strom Id1 und der zweite Drain-Strom Id2 einen Spitzenwert jeweils zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt.
  • Wie es in Sektion (a) von 4 gezeigt ist, steigt die externe Befehlsspannung Vp zu einem Zeitpunkt t1 an. Dies ermöglicht es, dass die zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11ab gleichzeitig den Anstieg der externen Befehlsspannung Vp empfangen.
  • Die Eigenschaften der zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb können jeweils variieren. Somit können, selbst wenn die zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb gleichzeitig den Anstieg der externen Befehlsspannung Vp empfangen, die zwei Drain-Ströme Id1, Id2 jeweils zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt ansteigen.
  • Beispielsweise sei angenommen, dass der erste Drain-Strom Id1 zu dem Zeitpunkt t2 früher als der zweite Drain-Strom Id2 zu fließen beginnt, wie es in Sektionen (c) und (d) von 4 gezeigt ist. In diesem Fall wird die erste gegenelektromotorische Kraft Vb erzeugt, wenn der erste Drain-Strom Id1 zu fließen beginnt. Somit wird, wie es in Sektion (b) von 4 gezeigt ist, die kombinierte elektromotorische Kraft Vss erzeugt, so dass die kombinierte elektromotorische Kraft Vss zurück zu der Additionsschaltung 60 geführt wird.
  • Die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1, die erzeugt wird, wenn die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 zu fließen beginnt, weist eine positive Spannung auf. Nachdem die kombinierte elektromotorische Kraft Vss durch die Spannungsteilerschaltung 90 geteilt worden ist und durch die Spannungsverstärkerschaltung 100 verstärkt worden ist, wird die Polarität der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss invertiert. Dann wird die kombinierte elektromotorische Kraft Vss in die Additionsschaltung 60 eingegeben. Somit wird die kombinierte elektromotorische Kraft Vss mit einer negativen Spannung in die Additionsschaltung 60 eingegeben. Dies reduziert die Neigung des ersten Drain-Stroms Id1 und erlaubt es dem ersten Drain-Strom Id1, sanft anzusteigen. In dieser Situation ist die kombinierte elektromotorische Kraft Vss angenähert die Hälfte der ersten gegenelektromotorischen Kraft Vb1.
  • Darauffolgend sei angenommen, dass der zweite Drain-Strom Id2 zu dem Zeitpunkt t3 zu fließen beginnt, wie es in Sektion (d) von 4 gezeigt ist. Die zweite gegenelektromotorische Kraft Vb2 wird erzeugt, wenn der zweite Drain-Strom Id2 zu fließen beginnt. Wenn die kombinierte elektromotorische Kraft Vss der ersten gegenelektromotorischen Kraft Vb1 und der zweiten gegenelektromotorischen Kraft Vb2 zurückgeführt wird, steigen die zwei Drain-Ströme Id1, Id2 sanft an. Genauer sind die Steigungen der zwei Drain-Ströme Id1, Id2 kleiner als diejenigen, wenn lediglich der erste Drain-Strom Id1 fließt. Genauer sind die Steigungen der zwei Drain-Ströme Id1, Id2 angenähert die Hälfte der Steigung des ersten Drain-Stroms Id1 in der Zeitdauer von t2 bis t3.
  • Wie es in Sektion (c) von 4 gezeigt ist, erreicht der erste Drain-Strom Id1 einen Spitzenwert zu dem Zeitpunkt t4 und beginnt dann, abzufallen. Somit wird die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 in einer Orientierung erzeugt, die entgegengesetzt zu derjenigen in der Zeitdauer von t2 bis t4 ist.
  • Im Gegensatz dazu steigt zu dem Zeitpunkt t4 der zweite Drain-Strom Id2 an und wird somit die zweite gegenelektromotorische Kraft Vb2 erzeugt. Somit heben sich, wie es in Sektion (b) von 4 gezeigt ist, die kombinierten elektromotorischen Kräfte Vss einander auf, und sind somit 0 oder weisen einen Wert von nahe 0 auf.
  • Darauffolgend erreicht, wie es in Sektion (c) von 4 gezeigt ist, der erste Drain-Strom Id1 einen Sättigungsstrom zu dem Zeitpunkt t5 und wird dann auf dem Sättigungsstrom beibehalten. Der Sättigungsstrom bezieht sich ebenfalls auf einen Strom, der in einer stetigen Weise fließt, wenn das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya in einem EIN-Zustand ist.
  • Wenn der erste Drain-Strom Id1 ein Sättigungsstrom wird, wird die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 0. Somit wird, wie es in Sektion (b) von 4 gezeigt ist, die kombinierte elektromotorische Kraft Vss, die der zweiten gegenelektromotorischen Kraft Vb2 entspricht, zurückgeführt. Dies erlaubt eine Fortsetzung der Stoßreduktionswirkung durch die Rückkopplung der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss und begrenzt einen übermäßigen Anstieg des zweiten Drain-Stroms Id2, wie es durch die lang-kurz-kurz-gestrichelte Linie in Sektion (d) von 4 gezeigt ist.
  • Die tatsächliche Zeitdauer von t4 bis t5 ist extrem kurz. Daher erzeugt die kombinierte elektromotorische Kraft Vss, die 0 ist, eine vernachlässigbare Wirkung. Wie es in Sektion (d) von 4 gezeigt ist, erreicht der zweite Drain-Strom Id2 zu dem Zeitpunkt t6 einen Spitzenwert, und beginnt dann abzufallen. Somit wird die zweite gegenelektromotorische Kraft Vb2 in einer Orientierung erzeugt, die entgegengesetzt zu derjenigen in der Zeitdauer von t3 bis t6 ist. Dementsprechend wird, wie es in Sektion (b) von 4 gezeigt ist, die kombinierte elektromotorische Kraft Vss erzeugt, die in der entgegengesetzten Orientierung wirkt. Darauffolgend wird zu dem Zeitpunkt t7 der zweite Drain-Strom Id2 ein Sättigungsstrom und wird die kombinierte elektromotorische Kraft Vss 0.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, selbst wenn die zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb aufgrund von Elementvariationen oder dergleichen jeweils zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt ansteigen (genauer die Drain-Ströme Id1, Id2 jeweils zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt starten zu fließen), eine Rückkopplung unter Verwendung der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss über eine Zeitdauer durchgeführt, bis die zwei Drain-Ströme Id1, Id2 einen Spitzenwert erreichen.
  • Dasselbe gilt, wenn die zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb ausgeschaltet werden. Das heißt, wenn die zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb ausgeschaltet werden, die Drain-Ströme Id1, Id2 beginnen, abzufallen, und somit die gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2 mit negativen Spannungen an den Induktivitätskomponenten L1, L2 erzeugt werden. Nachdem die kombinierte elektromotorische Kraft Vss der zwei gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2 durch die Spannungsteilerschaltung 90 geteilt worden ist und durch die Spannungsverstärkerschaltung 100 verstärkt worden ist, wird die Polarität der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss invertiert. Weiterhin wird die kombinierte elektromotorische Kraft Vss in die Additionsschaltung 60 eingegeben. In diesem Fall wird, selbst wenn die Drain-Ströme Id1, Id2 jeweils in einer unterschiedlichen Weise abfallen, eine Rückkopplung unter Verwendung der kombinierten elektromotorischen Kräfte Vss durchgeführt, bis die zwei Drain-Ströme Id1, Id2 0 erreichen.
  • Der Betrieb, der gewonnen wird, wenn die Oberzweig-Schaltelemente 11xa, 11xb ein- und ausgeschaltet werden, ist derselbe, der gewonnen wird, wenn die Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb ein- und ausgeschaltet werden. Somit ist nicht ausführlich beschrieben, wie die Oberzweig-Schaltelemente 11xa, 11xb arbeiten.
  • Wie es vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, bietet das vorliegende Ausführungsbeispiel die nachfolgenden Wirkungen. Zur Erleichterung des Verständnisses werden die ersten Schaltelemente 11uua, 11uda, 11vua, 11vda, 11wua, 11wda einfach als das erste Schaltelement 11a bezeichnet, und werden die zweiten Schaltelemente 11uub, 11udb, 11vub, 11vdb, 11wub, 11wdb einfach als das zweite Schaltelement 11b bezeichnet.
    • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist das erste Schaltelement 11a, durch das der erste Drain-Strom Id1 (erster zugeführter Strom) fließt, wenn das erste Schaltelement 11a in einem EIN-Zustand ist, und das zweite Schaltelement 11b auf, durch den der zweite Drain-Strom Id2 (der zweite zugeführte Strom) fließt, wenn das zweite Schaltelement 11b in einem EIN-Zustand ist. Das zweite Schaltelement 11b ist parallel zu dem ersten Schaltelement 11a geschaltet. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist die Treiberschaltungen 12 auf, die jeweils die zwei Schaltelemente 11a, 11b antreiben.
  • Die Schaltelemente 11a, 11b weisen jeweils die Gate-Anschlüsse 21a, 21b (Steuerungsanschlüsse) und die Erfassungsanschlüsse 24a, 24b auf. Die Erfassungsanschlüsse 24a, 24b werden zu Erfassung der gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2 verwendet, die jeweils durch die Induktivitätskomponenten L1, L2 erzeugt werden, die die parasitäre Induktivität Ls1, Ls2 aufweisen. Die Treiberschaltungen 12 weisen jeweils den externen Eingangsanschluss 31, der die externe Befehlsspannung Vp empfängt, die Additionsschaltung 60, die die Additionsspannung Vad ausgibt, und den Additionsausgangsanschluss 32 auf, der die Additionsspannung ausgibt.
  • In dieser Konfiguration weist die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 die Steuerungsleitung 42, die den Additionsausgangsanschluss 32 mit den zwei Gate-Anschlüssen 21a, 21b verbindet, und die gemeinsame Verbindungsleitung 43 auf, die die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b miteinander verbindet und die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b mit der Additionsschaltung 60 verbindet. Weiterhin wird die kombinierte elektromotorische Kraft Vss der zwei gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2 über die gemeinsame Verbindungsleitung 43 übertragen. Die Additionsschaltung 60 empfängt die kombinierte elektromotorische Kraft Vss und die externe Befehlsspannung Vp und gibt die Additionsspannung Vad durch Addieren der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss zu der externe Befehlsspannung Vp aus.
  • In dieser Konfiguration werden die zwei Schaltelemente 11a, 11b, die parallel zueinander geschaltet sind, auf der Grundlage der Additionsspannung Vad betrieben. Dies ermöglicht es, die zwei Schaltelemente 11a, 11b synchron zu betreiben. Somit wird Strom, in dem die zwei Drain-Ströme Id1, Id2 kombiniert sind, geliefert. Dementsprechend wird im Vergleich dazu, wenn ein einzelnes Schaltelement verwendet wird, ein größerer Strom geliefert. Weiterhin werden in dieser Konfiguration die zwei Schaltelemente 11a, 11b auf der Grundlage der Additionsspannung betrieben, in der die kombinierte elektromotorische Kraft Vss zurückgeführt ist. Dies reduziert sowohl den Leistungsverlust als auch den Stoß.
  • Insbesondere verbindet in dieser Konfiguration die gemeinsame Verbindungsleitung 43 die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b miteinander und verbindet die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b mit der Additionsschaltung 60. Dies ermöglicht es, dass die kombinierte elektromotorische Kraft Vss der zwei gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2 als eine Spannung verwendet wird, die zu der Additionsschaltung 60 zurückgeführt wird. Dementsprechend wird, selbst wenn Variationen in dem Betrieb der zwei Schaltelemente 11a, 11b auftreten, eine Rückkopplung zu den zwei Schaltelementen 11a, 11b gegeben Dies reduziert sowohl den Leistungsverlust als auch den Stoß.
  • Genauer muss, wenn beispielsweise die gegenelektromotorischen Kräfte unter der Bedingung zurückgeführt werden, dass die zwei Schaltelemente 11a, 11b, die parallel zueinander geschaltet sind, unter Verwendung derselben Additionsspannung Vad gesteuert werden, die gegenelektromotorische Kraft, die in einem der zwei Schaltelemente 11a, 11b erzeugt wird, einfach in einem normalen Fall zurückgeführt werden. Somit kann die Spannung, die zu der Additionsschaltung 60 zurückgeführt wird, normalerweise eine der zwei gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2 anstelle der kombinierten elektromotorischen Kraft Vss sein.
  • Elementvariationen können in den zwei Schaltelementen 11a, 11b auftreten. Somit können, obwohl dieselbe Additionsspannung Vad in die zwei Gate-Anschlüsse 21a, 21b eingegeben wird, Variationen in den Betrieb der zwei Schaltelemente 11a, 11b auftreten.
  • Wenn die gegenelektromotorische Kraft, die in einem der zwei Schaltelemente 11a, 11b erzeugt wird, wenn derartige Variationen auftreten, zurückgeführt wird, kann die Wirkung, die durch die Rückkopplung gewonnen wird, in einem der zwei Schaltelemente 11a, 11b nicht gewonnen werden. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben diese Unannehmlichkeit entdeckt.
  • Beispielsweise sei angenommen, dass die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 als die Spannung angewendet wird, die zu der Additionsschaltung 60 zurückgeführt wird. In diesem Fall ist, wie es durch die lang-kurz-kurz-gestrichelte Linie in Sektion (b) von 4 gezeigt ist, die Spannung, die zurückgeführt wird, zu dem Zeitpunkt t4 in die entgegengesetzte Richtung gerichtet, und wird dann zu dem Zeitpunkt t5 0. Als Ergebnis wird keine Rückkopplung unter Verwendung der gegenelektromotorischen Kraft gegeben. Somit steigt, wie es durch die lang-kurz-kurz-gestrichelte Linie in Sektion (d) von 4 gezeigt ist, der zweite Drain-Strom Id2 übermäßig an. In diesem Fall kann das zweite Schaltelement 11b in einer problematischen Weise betrieben werden.
  • In der vorliegenden Konfiguration ist die Spannung, die zu der Additionsschaltung 60 zurückgeführt wird, die kombinierte elektromotorische Kraft Vss. Somit wird, wie es vorstehend beschrieben worden ist, selbst wenn Variationen in dem Betrieb der zwei Schaltelemente 11a, 11b auftreten, eine Rückkopplung mit der gegenelektromotorischen Kraft zu den zwei Schaltelementen 11a, 11b gegeben. Dies eliminiert die vorstehend beschriebene Unannehmlichkeit. Dementsprechend werden der Leistungsverlust und der Stoß beide durch die Konfiguration reduziert, in der die zwei Schaltelemente 11a, 11b parallel zueinander geschaltet sind.
  • (2) Die Treiberschaltung 12 weist den Rückkopplungseingangsanschluss 33 auf, der die kombinierte elektromotorische Kraft Vss empfängt. Die gemeinsame Verbindungsleitung 43 weist die erste Teilleitung 43a und die zweite Teilleitung 43b auf. Die erste Teilleitung 43a verbindet die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b miteinander und verbindet die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b mit dem Rückkopplungseingangsanschluss 33. Die zweite Teilleitung 43b ist in der Treiberschaltung 12 angeordnet und verbindet den Rückkopplungseingangsanschluss 33 mit der Additionsschaltung 60.
  • In dieser Konfiguration werden die zwei gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2 durch die erste Teilleitung 43a in die kombinierte elektromotorische Kraft Vss kombiniert, die in den Rückkopplungseingangsanschluss 33 eingegeben wird. Dann wird die kombinierte elektromotorische Kraft Vss über die zweite Teilleitung 43b in die Additionsschaltung 60 eingegeben. Dies stellt den vorstehend beschriebenen Vorteil bereit. Zusätzlich beseitigt diese Konfiguration das Erfordernis, dass die Treiberschaltung 12 zwei Rückkopplungseingangsanschlüsse aufweisen muss, die jeweils den zwei elektromotorische Kräften Vb1, Vb2 entsprechen. Als Ergebnis weist die Treiberschaltung 12 eine einfache Konfiguration auf.
  • (3) Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist die Spannungsverstärkerschaltung 100 auf, die die kombinierte elektromotorische Kraft Vss verstärkt und auf der zweiten Teilleitung 43b angeordnet ist. In dieser Konfiguration wird die kombinierte elektromotorische Kraft Vss durch die Spannungsverstärkerschaltung 100 verstärkt und dann in die Additionsschaltung 60 eingegeben. Somit wird, selbst wenn die zwei Induktivitätskomponenten L1, L2 kleine Spannungen erzeugen, die kombinierte elektromotorische Kraft Vss mit einem gewünschten Betrag in die Additionsschaltung 60 eingegeben.
  • (4) In der Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weisen die ersten Schaltelemente 11a und die zweiten Schaltelemente 11b das erste Oberzweig-Schaltelement 11xa und das zweite Oberzweig-Schaltelement 11xb sowie das erste Unterzweig-Schaltelement 11ya und das zweite Unterzweig-Schaltelement 11yb auf. Der Parallelverbinder der zwei W-Phasen-Oberzweig-Schaltelemente 11xa, 11xb und der Parallelverbinder der zwei W-Phasen-Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb sind in Reihe zueinander geschaltet.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist die Positivelektrodensammelschiene LN1, mit der die zwei Oberzweig-Schaltelemente 11xa, 11xb verbunden sind, und die Negativelektrodensammelschiene LN2 auf, mit der die zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb verbunden sind. Die Negativelektrodensammelschiene LN2 ist mit dem Referenzpotential V0 verbunden. In der Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist die Treiberschaltung 12 die Oberzweig-Treiberschaltung 12x und die Unterzweig-Treiberschaltung 12y auf, die jeweils die zwei Oberzweig-Schaltelemente 11xa, 11xb und die zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb antreiben. Die gemeinsame Verbindungsleitung 43 verbindet die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b der zwei Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb miteinander und verbindet die zwei Erfassungsanschlüsse 24a, 24b mit der Unterzweig-Treiberschaltung 12y.
  • Die gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2, die jeweils an die Erfassungsanschlüsse 24a, 24b der Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb angelegt werden, weisen eine positive Spannung auf, wenn die Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb eingeschaltet werden, und weisen eine negative Spannung auf, wenn die Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb ausgeschaltet werden. Genauer sind die Erfassungsanschlüsse 24a, 24b der Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb zwischen den Körpern der Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb und den parasitären Induktivitäten Ls1, Ls2 angeschlossen.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist die Invertierungsschaltung 110 auf, die die kombinierte elektromotorische Kraft Vss invertiert und die auf der gemeinsamen Verbindungsleitung 43 angeordnet ist. Die durch die Invertierungsschaltung 110 invertierte kombinierte elektromotorische Kraft Vss wird in die Additionsschaltung 60 eingegeben.
  • In dieser Konfiguration wird unter der Bedingung, dass die Negativelektrodensammelschiene LN2 mit dem Referenzpotential V0 verbunden ist, und unter der Bedingung, dass die gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2 mit positiven Spannungen angelegt werden, wenn die Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb eingeschaltet werden, und die gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2 mit negativen Spannungen angelegt werden, wenn die Unterzweig-Schaltelemente 11ya, 11yb ausgeschaltet werden, den zwei Unterzweig-Schaltelementen 11ya, 11yb eine Rückkopplung unter Verwendung der gegenelektromotorischen Kräfte Vb1, Vb2 gegeben.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Konfiguration der Schaltelemente 11 der Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 und darin, wie die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 mit dem Rückkopplungseingangsanschluss 33 der Treiberschaltung 12 verbunden ist. Der Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben
  • Wie es in 5 gezeigt ist, weisen die Schaltelemente 11 der Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die gleiche Konfiguration wie die Schaltelemente 11 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf, mit der Ausnahme, dass die Schaltelemente 11 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel keine Erfassungsanschlüsse aufweisen. Der erste Source-Anschluss 23a des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya und der zweite Source-Anschluss 23b des zweiten Unterzweig-Schaltelements 11yb fungieren als Ausgangsanschlüsse.
  • In der nachfolgenden Beschreibung ist der erste Source-Anschluss 23a des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya als der erste Ausgangsanschluss bezeichnet, und ist der zweite Source-Anschluss 23b des zweiten Unterzweig-Schaltelements 11yb als der zweite Ausgangsanschluss bezeichnet.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist eine Erfassungsleitung 43A auf. Die Erfassungsleitung 43A weist eine Induktivität L auf und verbindet den ersten Ausgangsanschluss des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya mit dem zweiten Ausgangsanschluss des zweiten Unterzweig-Schaltelements 11yb.
  • Die Induktivität L erzeugt eine gegenelektromotorische Kraft Vb, wenn eine Änderung in dem kombinierten Strom des ersten Drain-Stroms Id1 und des zweiten Drain-Stroms Id2 auftritt. Die Induktivität L kann unter Verwendung einer Spule gebildet sein, oder kann eine parasitäre Induktivität Ls sein.
  • Die Erfassungsleitung 43A verbindet die zwei Ausgangsanschlüsse (den ersten Ausgangsanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss) mit der Additionsschaltung 60 derart, dass die gegenelektromotorische Kraft Vb, die durch die Induktivität L erzeugt wird, in die Additionsschaltung 60 eingegeben wird.
  • Die Erfassungsleitung 43A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist mit dem Rückkopplungseingangsanschluss 33 der Treiberschaltung 12 verbunden, und ist ein Verdrahtungsmuster auf einer Leiterplatte. Weiterhin ist die Erfassungsleitung 43A mit dem Referenzpotential V0 in derselben Weise wie die Negativelektrodensammelschiene LN2 verbunden.
  • Wie es vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, stellt das vorliegende Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den Vorteilen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die nachfolgenden Vorteile bereit.
  • (5) Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist die Erfassungsleitung 43A auf, die die Induktivität L aufweist und den ersten Ausgangsanschluss des ersten Unterzweig-Schaltelements 11ya mit dem zweiten Ausgangsanschluss des zweiten Unterzweig-Schaltelements 11yb verbindet. Weiterhin verbindet die Erfassungsleitung 43A die zwei Ausgangsanschlüsse (den ersten Ausgangsanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss) mit der Additionsschaltung 60 derart, dass die gegenelektromotorische Kraft Vb, die durch die Induktivität L erzeugt wird, in die Additionsschaltung 60 eingegeben wird.
  • In dieser Konfiguration wird in derselben Weise wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, selbst wenn Variationen in dem Betrieb der zwei Schaltelemente 11a, 11b auftreten, den zwei Schaltelementen 11a, 11b eine Rückkopplung gegeben. Dies reduziert sowohl den Leistungsverlust als auch den Stoß. Weiterhin müssen die Schaltelemente 11 keine Erfassungsanschlüsse aufweisen.
  • (6) Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 weist die Spannungsverstärkerschaltung 100 auf, die die gegenelektromotorische Kraft Vb verstärkt. In dieser Konfiguration wird die gegenelektromotorische Kraft Vb durch die Spannungsverstärkerschaltung 100 verstärkt und dann in die Additionsschaltung 60 eingegeben. Somit wird, selbst wenn die Induktivitätskomponente L eine kleine Spannung erzeugt, die gegenelektromotorische Kraft Vb mit einem gewünschten Betrag in die Additionsschaltung 60 eingegeben.
  • Modifikationen
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können wie nachfolgend beschrieben modifiziert werden. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und die nachfolgenden Modifikationen können kombiniert werden, solang wie die kombinierten Modifikationen technisch konsistent zueinander bleiben.
  • Wie es in 6 gezeigt ist, kann die Unterzweig-Treiberschaltung 12y einen ersten Rückkopplungseingangsanschluss 33a, der die erste gegenelektromotorische Kraft Vb1 empfängt, und einen zweiten Rückkopplungseingangsanschluss 33b aufweisen, der die zweite gegenelektromotorische Kraft Vb2 empfängt. In diesem Fall kann die gemeinsame Verbindungsleitung 43 eine erste Leitung 121, die den ersten Erfassungsanschluss 24a mit dem ersten Rückkopplungseingangsanschluss 33a verbindet, und eine zweite Leitung 122 aufweisen, die den zweiten Erfassungsanschluss 24b mit dem zweiten Rückkopplungseingangsanschluss 33b verbindet. Die gemeinsame Verbindungsleitung 43 weist vorzugsweise eine dritte Leitung 123 auf, die in der Unterzweig-Treiberschaltung 12y angeordnet ist. Die dritte Leitung 123 verbindet die zwei Rückkopplungseingangsanschlüsse 33a, 33b miteinander und verbindet die zwei Rückkopplungseingangsanschlüsse 33a, 33b mit der Additionsschaltung 60. Diese Konfiguration stellt den Vorteil (1) und dergleichen bereit.
  • Die Invertierungsschaltung 110 kann an irgendeiner Position angeordnet sein. Beispielsweise kann die Invertierungsschaltung 110 an einem Abschnitt der zweiten Teilleitung 43b angeordnet sein, der den Rückkopplungseingangsanschluss 33 mit der Spannungsteilerschaltung 90 verbindet, oder kann auf der ersten Teilleitung 43a angeordnet sein. Alternativ dazu kann die Invertierungsschaltung 110 auf einer Stufe vor der Spannungsverstärkerschaltung 100 (die sich auf der Eingangsseite der Spannungsverstärkerschaltung 100 befindet) angeordnet sein, oder kann auf einer Stufe nach der Spannungsverstärkerschaltung 100 (die sich auf der Ausgangsseite der Spannungsverstärkerschaltung 100 befindet) angeordnet sein.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die zwei Schaltelemente 11a, 11b parallel zueinander geschaltet. Stattdessen können drei oder mehr Schaltelemente parallel zueinander geschaltet sein. Selbst in diesem Fall weist die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 das erste Schaltelement 11a und das zweite Schaltelement 11b auf.
  • Die Schaltelemente 11 sind nicht auf MOSFETs begrenzt und können beispielsweise IGBTs sein. In diesem Fall entspricht der Gate-Anschluss jedes Schaltelements 11 dem Steuerungsanschluss, und entspricht der Kollektorstrom, der zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Schaltelements 11 fließt, dem zugeführten Strom. Der Emitter entspricht ebenfalls dem Zufuhranschluss, zu dem der zugeführte Strom fließt.
  • Die Stromverstärkerschaltung 70 kann weggelassen werden. Die Filterschaltung 50 kann weggelassen werden. Die Spannungsteilerschaltung 90 kann weggelassen werden. Das heißt, dass die kombinierte elektromotorische Kraft Vss, die in die Additionsschaltung 60 eingegeben wird, eine geteilte Spannung sein kann oder eine nicht-geteilte Spannung sein kann.
  • Die Spannungsverstärkerschaltung 100 kann eine invertierende Verstärkerschaltung sein. In diesem Fall entspricht die Spannungsverstärkerschaltung 100 der Invertierungsschaltung. Somit kann die Invertierungsschaltung 110 weggelassen werden. Das heißt, dass die Invertierungsschaltung separat von der Spannungsverstärkerschaltung sein kann oder eine invertierende Verstärkerschaltung sein kann, die eine Verstärkungsfunktion aufweist.
  • Die Spannungsverstärkerschaltung 100 kann weggelassen werden. Das heißt, dass die kombinierte elektromotorische Kraft Vss, die in die Additionsschaltung 60 eingegeben wird, eine verstärkte Kraft oder eine nicht-verstärkte Kraft sein kann. Jedes Schaltelement 11 ist in einem Wechselrichter enthalten. Stattdessen kann jedes Schaltelement 11 beispielsweise in einem Gleichspannungswandler enthalten sein, der eine Gleichstromleistung der Leistungsspeichervorrichtung 203 in eine Gleichstromleistung mit einer unterschiedlichen Spannung umwandelt. Das heißt, dass die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 nicht auf einen Wechselrichter begrenzt ist und irgendeine Vorrichtung wie ein Gleichspannungswandler, ein Wechselspannungswandler oder ein Wechselspannungs-/Gleichspannungs-Wechselrichter sein kann. Anders ausgedrückt kann die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 eine Gleichstromleistung oder eine Wechselstromleistung in eine Gleichstromleistung oder eine Wechselstromleistung umwandeln
  • Die Last ist nicht auf den Elektromotor 201 begrenzt. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 muss nicht in dem Fahrzeug 200 montiert sein. Das heißt, dass die Leistungsumwandlungsvorrichtung 10 eine andere Last als diejenige sein kann, die in dem Fahrzeug 200 angeordnet ist.
  • Ein Beispiel, das anhand der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und Modifikationen erhalten werden kann, ist nachstehend beschrieben
    • (A) Die Leistungsumwandlungsvorrichtung weist vorzugsweise eine Spannungsverstärkerschaltung auf der gemeinsamen Verbindungsleitung auf. Die Invertierungsschaltung ist vorzugsweise auf einer Stufe vor oder nach der Spannungsverstärkerschaltung auf der gemeinsamen Verbindungsleitung angeordnet.
    • (B) Die Invertierungsschaltung ist vorzugsweise eine invertierende Verstärkerschaltung.
  • Bezugszeichenliste
    • 10)
    Leistungsumwandlungsvorrichtung;
    11)
    Schaltelement,
    11a)
    erstesSchaltelement;
    11b)
    zweites Schaltelement;
    11xa)
    erstes Oberzweig-Schaltelement,
    11xb)
    zweites Oberzweig-Schaltelement;
    11ya)
    erstesUnterzweig-Schaltelement;
    11yb)
    zweites Unterzweig-Schaltelement;
    12)
    Treiberschaltung;
    12x)
    Oberzweig-Treiberschaltung;
    12y)
    Unterzweig-Treiberschaltung;
    21a)
    erster Gate-Plus-Anschluss (erster Steuerungsanschluss);
    21b)
    zweiter Gate-Plus-Anschluss (zweiter Steuerungsanschluss);
    24a)
    ersterErfassungsanschluss;
    24b)
    zweiter Erfassungsanschluss;
    31)
    externerEingangsanschluss;
    32)
    Additionsausgangsanschluss;
    33, 33a, 33b)
    Rückkopplungseingangsanschluss;
    42)
    Steuerungsleitung;
    43)
    gemeinsameVerbindungsleitung;
    43a)
    erste Teilleitung;
    43b)
    zweite Teilleitung;
    43A)
    Erfassungsleitung;
    60)
    Additionsschaltung;
    70)
    Stromverstärkerschaltung;
    90)
    Spannungsverstärkerschaltung;
    100)
    Spannungsverstärkerschaltung;
    110)
    Invertierungsschaltung;
    200)
    Fahrzeug;
    32a)
    Elektromotor (Last);
    203)
    Leistungsspeichervorrichtung;
    Vp)
    externe Befehlsspannung;
    Vb1)
    erstegegenelektromotorische Kraft;
    Vb2)
    zweite gegenelektromotorische Kraft;
    Vss)
    kombinierte elektromotorische Kraft;
    Vad)
    Additionsspannung;
    V0)
    Referenzpotential;
    Ls1)
    erste parasitäre Induktivität;
    Ls2)
    zweite parasitäreInduktivität;
    Ls)
    parasitäre Induktivität;
    L1)
    erste Induktivitätskomponente;
    L2)
    zweite Induktivitätskomponente;
    L)
    Induktivität;
    Id1)
    erster Drain-Strom;
    Id2)
    zweiter Drain-Strom;
    LN1)
    Positivelektrodensammelschiene;
    LN2)
    Negativelektrodensammelschiene.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 200448843 A [0003]

Claims (6)

  1. Leistungsumwandlungsvorrichtung mit: einem ersten Schaltelement, durch das ein erster zugeführter Strom fließt, wenn das erste Schaltelement in einem EIN-Zustand ist, einem zweiten Schaltelement, durch das ein zweiter zugeführter Strom fließt, wenn das zweite Schaltelement in einem EIN-Zustand ist, wobei das zweite Schaltelement parallel zu dem ersten Schaltelement geschaltet ist, und einer Treiberschaltung, die konfiguriert ist, die zwei Schaltelemente anzutreiben, wobei das erste Schaltelement aufweist: einen ersten Steuerungsanschluss eine erste parasitäre Induktivität, durch die der erste zugeführte Strom fließt, und einen ersten Erfassungsanschluss, der zur Erfassung einer ersten gegenelektromotorischen Kraft verwendet wird, wobei die erste gegenelektromotorische Kraft durch eine erste Induktivitätskomponente erzeugt wird, die die erste parasitäre Induktivität aufweist, wobei das zweite Schaltelement aufweist: einen zweiten Steuerungsanschluss, eine zweite parasitäre Induktivität, durch die der zweite zugeführte Strom fließt, und einen zweiten Erfassungsanschluss, der zur Erfassung einer zweiten gegenelektromotorischen Kraft verwendet wird, wobei die zweite gegenelektromotorische Kraft durch eine zweite Induktivitätskomponente erzeugt wird, die die zweite parasitäre Induktivität aufweist, wobei die Treiberschaltung aufweist: einen externen Eingangsanschluss, der konfiguriert ist, eine externe Befehlsspannung zu empfangen, eine Additionsschaltung, die konfiguriert ist, eine Additionsspannung auszugeben, und einen Additionsausgangsanschluss, zu dem die Additionsspannung ausgegeben wird, wobei die Leistungsumwandlungsvorrichtung weiterhin aufweist: eine Steuerungsleitung, die den Additionsausgangsanschluss mit den zwei Steuerungsanschlüssen verbindet, und eine gemeinsame Verbindungsleitung, die die zwei Erfassungsanschlüsse miteinander verbindet und die zwei Erfassungsanschlüsse mit der Additionsschaltung verbindet, wobei eine kombinierte elektromotorische Kraft der zwei gegenelektromotorischen Kräfte über die gemeinsame Verbindungsleitung übertragen wird, und die Additionsschaltung konfiguriert ist, die kombinierte elektromotorische Kraft und die externe Befehlsspannung zu empfangen, und die Additionsspannung auszugeben, indem die kombinierte elektromotorische Kraft zu der externen Befehlsspannung addiert wird.
  2. Leistungsumwandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Treiberschaltung einen Rückkopplungseingangsanschluss aufweist, der konfiguriert ist, die kombinierte elektromotorische Kraft zu empfangen, und die gemeinsame Verbindungsleitung aufweist: eine erste Teilleitung, die die zwei Erfassungsanschlüsse miteinander verbindet, und die zwei Erfassungsanschlüsse mit dem Rückkopplungseingangsanschluss verbindet, und eine zweite Teilleitung, die den Rückkopplungseingangsanschluss mit der Additionsschaltung verbindet, wobei die zweite Teilleitung in der Treiberschaltung angeordnet ist.
  3. Leistungsumwandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, weiterhin mit einer Spannungsverstärkerschaltung, die konfiguriert ist, die kombinierte elektromotorische Kraft zu verstärken, wobei die Spannungsverstärkerschaltung auf der zweiten Teilleitung angeordnet ist.
  4. Leistungsumwandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement aufweisen: ein erstes Oberzweig-Schaltelement und ein zweites Oberzweig-Schaltelement, die parallel zueinander geschaltet sind, und ein erstes Unterzweig-Schaltelement und ein zweites Unterzweig-Schaltelement, die parallel zueinander geschaltet sind, wobei ein Parallelverbinder des ersten Oberzweig-Schaltelements und des zweiten Oberzweig-Schaltelements in Reihe zu einem Parallelverbinder des ersten Unterzweig-Schaltelements und des zweiten Unterzweig-Schaltelements geschaltet ist, wobei die Leistungsumwandlungsvorrichtung weiterhin aufweist: eine Positivelektrodensammelschiene, mit der die zwei Oberzweig-Schaltelemente verbunden sind, und eine Negativelektrodensammelschiene, mit der die zwei Unterzweig-Schaltelemente verbunden sind, wobei die Negativelektrodensammelschiene mit einem Referenzpotential verbunden ist, wobei die Treiberschaltung aufweist: eine Oberzweig-Treiberschaltung, die konfiguriert ist, die zwei Oberzweig-Schaltelemente anzutreiben, und eine Unterzweig-Treiberschaltung, die konfiguriert ist, die zwei Unterzweig-Schaltelemente anzutreiben, wobei die erste gegenelektromotorische Kraft mit einer negativen Spannung an den ersten Erfassungsanschluss des ersten Unterzweig-Schaltelements und die zweite gegenelektromotorische Kraft mit einer negativen Spannung an den zweiten Erfassungsanschluss des zweiten Unterzweig-Schaltelements angelegt wird, wenn das erste Unterzweig-Schaltelement und das zweite Unterzweig-Schaltelement ausgeschaltet werden, die gemeinsame Verbindungsleitung die zwei Erfassungsanschlüsse der zwei Unterzweig-Schaltelemente miteinander verbindet und die zwei Erfassungsanschlüsse mit der Additionsschaltung der Unterzweig-Treiberschaltung verbindet, und die Leistungsumwandlungsvorrichtung weiterhin eine Invertierungsschaltung aufweist, die konfiguriert ist, die kombinierte elektromotorische Kraft zu invertieren, wobei die Invertierungsschaltung auf der gemeinsamen Verbindungsleitung angeordnet ist, und die Additionsschaltung konfiguriert ist, die kombinierte elektromotorische Kraft zu empfangen, die durch die Invertierungsschaltung invertiert worden ist.
  5. Leistungsumwandlungsvorrichtung mit einem ersten Schaltelement, durch das ein erster zugeführter Strom fließt, wenn das erste Schaltelement in einem EIN-Zustand ist, einem zweiten Schaltelement, durch das ein zweiter zugeführter Strom fließt, wenn das zweite Schaltelement in einem EIN-Zustand ist, wobei das zweite Schaltelement parallel zu dem ersten Schaltelement geschaltet ist, und einer Treiberschaltung, die konfiguriert ist, die zwei Schaltelemente anzutreiben, wobei das erste Schaltelement aufweist: einen ersten Steuerungsanschluss und einen ersten Ausgangsanschluss, wobei das zweite Schaltelement aufweist: einen zweiten Steuerungsanschluss und einen zweiten Ausgangsanschluss, wobei die Treiberschaltung aufweist: einen externen Eingangsanschluss, der konfiguriert ist, eine externe Befehlsspannung zu empfangen, eine Additionsschaltung, die konfiguriert ist, eine Additionsspannung auszugeben, und einen Additionsausgangsanschluss, zu dem die Additionsspannung ausgegeben wird, wobei die Leistungsumwandlungsvorrichtung weiterhin aufweist: eine Steuerungsleitung, die den Additionsausgangsanschluss mit den zwei Steuerungsanschlüssen verbindet, und eine Erfassungsleitung, die eine Induktivität aufweist, wobei die Erfassungsleitung die zwei Ausgangsanschlüsse miteinander verbindet, und die Erfassungsleitung die Ausgangsanschlüsse mit der Additionsschaltung derart verbindet, dass die Additionsschaltung konfiguriert ist, eine gegenelektromotorische Kraft zu empfangen, die durch die Induktivität erzeugt wird, und die Additionsschaltung konfiguriert ist, die gegenelektromotorische Kraft und die externe Befehlsspannung zu empfangen, und die Additionsspannung auszugeben, indem die gegenelektromotorische Kraft zu der externen Befehlsspannung addiert wird.
  6. Leistungsumwandlungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Erfassungsleitung ein Verdrahtungsmuster ist, das auf einer Leiterplatte angeordnet ist.
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