JP2017046385A - 半導体電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図2は、本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置1における第1半導体スイッチ31〜第3半導体スイッチ33のターンオフ時の電流の流れを示す回路図である。図3Aは、本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置1の第1半導体スイッチ31及び第2半導体スイッチ32のゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を示すグラフである。図3Bは、本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置1の第2半導体スイッチ32のエミッタ補助線321における電流値を示すグラフである。図3Cは、本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置1の第1半導体スイッチ31及び第2半導体スイッチ32のコレクタ端子における電流値を示すグラフである。
図4Aは、従来の半導体電力変換装置の第1半導体スイッチ31及び第2半導体スイッチ32のゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を示すグラフである。図4Bは、従来の半導体電力変換装置の第1半導体スイッチ31及び第2半導体スイッチ32のエミッタ補助線311、321における電流値を示すグラフである。図4Cは、従来の半導体電力変換装置の第1半導体スイッチ31及び第2半導体スイッチ32のコレクタ端子における電流値を示すグラフである。
本実施形態では、半導体電力変換装置1は、直流電源の正負極間に接続されたアームを構成する、互いに並列接続された複数の半導体スイッチ30と、各アームの複数の半導体スイッチ30を同時にオンの状態又はオフの状態とする駆動回路としてのゲート駆動回路10と、を備える。ゲート駆動回路10は、半導体スイッチ30の短絡を検出すると共に短絡した半導体スイッチ30をオフの状態とする手段を有する。ゲート駆動回路10と、半導体スイッチ30の制御信号入力端子としてのゲート端子、及び、電流出力端子としてのエミッタ端子と、の間のエミッタ補助線311、321、331、312、322、323及び信号線313、323、333、314、324、334には、スイッチ間電流抑制部20が電気的に接続されて設けられている。スイッチ間電流抑制部20は、対向する互いに逆巻きのコイルを有し、複数の半導体スイッチ30の電流出力端子間に流れるスイッチ間電流を用いて、ゲート駆動回路10により半導体スイッチ30をオフの状態とすることを促進させる。
例えば、半導体電力変換装置を構成する各部材(部品)や、各部材の数は、本実施形態における半導体電力変換装置1を構成する各部材(部品)の数に限定されない。例えば、本実施形態では、第1半導体スイッチ31〜第3半導体スイッチ33の3つの半導体スイッチ30を有していたが、これに限定されない。例えば、半導体電力変換装置は、2つ又は4つ以上の数の半導体スイッチを有していてもよい。この場合には、半導体スイッチの数と同数のトランスを、各半導体スイッチに対して一体一対応で電気的に接続すればよい。
10…ゲート駆動回路(駆動回路)
20…スイッチ間電流抑制部
30…半導体スイッチ
31…第1半導体スイッチ
32…第2半導体スイッチ
33…第3半導体スイッチ
311、321、331、312、322、323…エミッタ補助線(信号線)
313、323、333、314、324、334…信号線
Claims (2)
- 直流電源の正負極間に接続されたアームを構成する、互いに並列接続された複数の半導体スイッチと、
各前記アームの複数の前記半導体スイッチを同時にオンの状態又はオフの状態とする駆動回路と、を備え、
前記駆動回路は、前記半導体スイッチの短絡を検出すると共に短絡した前記半導体スイッチをオフの状態とする手段を有し、
前記駆動回路と、前記半導体スイッチの制御信号入力端子及び電流出力端子と、の間の信号線には、スイッチ間電流抑制部が電気的に接続されて設けられ、
前記スイッチ間電流抑制部は、対向する互いに逆巻きのコイルを有し、複数の前記半導体スイッチの前記電流出力端子間に流れるスイッチ間電流を用いて、前記駆動回路により前記半導体スイッチをオフの状態とすることを促進させることを特徴とする半導体電力変換装置。 - 前記対向する互いに逆巻きのコイルうちの一方のコイルは、前記駆動回路と前記半導体スイッチの前記電流出力端子との間の信号線に電気的に接続され、
前記対向する互いに逆巻きのコイルうちの他方のコイルは、前記駆動回路と前記半導体スイッチの前記制御信号入力端子との間の信号線に電気的に接続され、
前記他方のコイルの巻数は、前記一方のコイルの巻数と同等、もしくは、前記一方のコイルの巻数よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体電力変換装置。
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