JP2018182881A - スイッチの駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに並列接続された複数のスイッチの出力端子間の電位差の変動を抑制できるスイッチの駆動回路を提供する。【解決手段】駆動回路は、上，下アームスイッチを備える電力変換器に適用される。上，下アームダイオードのうち、一方が自アームダイオードとされてかつ他方が対向アームダイオードとされる。上，下アームスイッチのうち、自アームダイオードが逆並列接続されたスイッチが自アームスイッチとされてかつ対向アームダイオードが逆並列接続されたスイッチが対向アームスイッチとされる。駆動回路は、自アームダイオードに流れる還流電流値を還流電流検出値として検出する電流検出部を備える。駆動回路は、還流電流検出値に基づいて、対向アームスイッチがオフ駆動からオン駆動に切り替えられる場合に複数の自アームスイッチの出力端子間に生じる電位差を抑制するように、対向アームスイッチの駆動制御処理を行う制御部を備える。【選択図】 図１１

Description

本発明は、スイッチの駆動回路に関する。

従来、例えば特許文献１に見られるように、ＩＧＢＴ等のスイッチを駆動する駆動回路が知られている。

特許第４９２４５７８号公報

駆動回路としては、互いに並列接続された複数のスイッチを備える電力変換器に適用されるものも知られている。各スイッチには、還流ダイオードが逆並列接続されている。

ここで、還流ダイオードにはリカバリ電流が流れる。リカバリ電流の流通が完了すると、リカバリ電流の流通経路においてサージ電圧が発生する。この場合、互いに並列接続された複数のスイッチのうち、サージ電圧の発生源となった還流ダイオードに対応するスイッチの出力端子の電位が、他のスイッチの出力端子の電位よりも相対的に低くなる。このような電位差が生じるのは、複数のスイッチの出力端子が互いに接続されているためである。

複数のスイッチそれぞれに対応する各還流ダイオードのうち、少なくとも２つの還流ダイオードのリカバリ電流の流通完了タイミングが、還流ダイオードの個体差に起因して相違し得る。この場合、還流ダイオードのリカバリ電流の流通が順次完了することにより、各スイッチの出力端子間の電位差が大きく変動する。電位差の変動が大きくなると、スイッチの制御端子及び出力端子等、スイッチの各端子の印加電圧がその定格値を超え、スイッチが劣化したり、スイッチが誤動作したりする等の不都合が発生し得る。

本発明は、互いに並列接続された複数のスイッチの出力端子間の電位差の変動を抑制できるスイッチの駆動回路を提供することを主たる目的とする。

本発明は、複数の上アームスイッチと、複数の前記上アームスイッチのそれぞれに直列接続された下アームスイッチと、複数の前記上アームスイッチのそれぞれに１つずつ逆並列接続された上アームダイオード、又は複数の前記上アームスイッチのそれぞれに複数個ずつ逆並列接続された上アームダイオードを含み、複数の前記上アームスイッチそれぞれに対応して設けられた上ダイオード部と、複数の前記下アームスイッチのそれぞれに１つずつ逆並列接続された下アームダイオード、又は複数の前記下アームスイッチのそれぞれに複数個ずつ逆並列接続された下アームダイオードを含み、複数の前記下アームスイッチそれぞれに対応して設けられた下ダイオード部と、を備え、前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチが交互にオン駆動される電力変換器に適用される。前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチの直列接続体のそれぞれは、互いに並列接続されている。

本発明は、前記上ダイオード部及び前記下ダイオード部のうち、一方が自ダイオード部とされてかつ他方が対向ダイオード部とされる場合において、前記自ダイオード部に流れる還流電流値を還流電流検出値として検出する電流検出部と、前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち、前記自ダイオード部が逆並列接続されたスイッチが自アームスイッチとされてかつ前記対向ダイオード部が逆並列接続されたスイッチが対向アームスイッチとされる場合において、前記還流電流検出値に基づいて、前記対向アームスイッチがオフ駆動からオン駆動に切り替えられる場合に複数の前記自アームスイッチの出力端子間に生じる電位差を抑制するように、前記対向アームスイッチの駆動制御処理を行う制御部と、を備える。

本発明では、自ダイオード部、対向ダイオード部、自アームスイッチ及び対向アームスイッチが上記のように定義されている。上アームスイッチ及び下アームスイッチが交互にオン駆動されるため、対向アームスイッチがオフ駆動からオン駆動に切り替えられると、自ダイオード部にリカバリ電流が流れる。

ここで、対向アームスイッチがオフ駆動されている場合において、複数の自ダイオード部のそれぞれに還流電流が流れる。複数の自アームダイオードそれぞれに流れる還流電流値は、自アームダイオードの個体差に起因してばらつく。このため、複数の自アームダイオード間において還流電流値の差が発生する。還流電流値の差が大きいほど、その後対向アームスイッチがオン駆動に切り替えられる場合において、複数の自アームダイオードのリカバリ電流の流通完了タイミングが大きくばらつく。リカバリ電流の流通完了タイミングが大きくばらつくと、複数の自アームスイッチの出力端子間に生じる電位差が大きくなる。

そこで本発明において、制御部は、対向アームスイッチがオン駆動に切り替えられる場合において、電流検出部により検出された還流電流検出値に基づいて、複数の自アームスイッチの出力端子間に生じる電位差を抑制するように、対向アームスイッチを駆動制御する。これにより、互いに並列接続された複数の自アームスイッチの出力端子間の電位差の変動を抑制できる。

第１実施形態に係るモータ制御システムの全体構成図。 駆動回路を示す図。 ダイオードの電流電圧特性のばらつきを示す図。 インバータの１相分の回路構成を示す図。 リカバリ電流の流通完了タイミングのばらつきを示すタイムチャート。 エミッタ電位差が変動するメカニズムを説明するための回路図。 エミッタ電位差が変動するメカニズムを説明するための回路図。 エミッタ電位差が変動するメカニズムを説明するための回路図。 エミッタ電位差が変動するメカニズムを説明するための回路図。 関連技術に係る駆動回路を示す図。 変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 閾値の設定方法の一例を示す図。 スイッチング速度の変更態様を示す図。 変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 変動抑制処理を示すタイムチャート。 電気経路のインダクタンスを示す図。 電気経路のインダクタンスを示す図。 第２実施形態に係る変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 スイッチング速度の変更態様を示す図。 第３実施形態に係る駆動回路を示す図。 スイッチング速度の変更態様を示す図。 第４実施形態に係るスイッチング速度の変更態様を示す図。 第５実施形態に係るスイッチング速度の変更態様を示す図。 第６実施形態に係る駆動回路を示す図。 変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 変動抑制処理を示すタイムチャート。 第７実施形態に係る変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 変動抑制処理を示すタイムチャート。 第８実施形態に係る駆動回路を示す図。 変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 変動抑制処理を示すタイムチャート。 第９実施形態に係る駆動回路を示す図。 変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 変動抑制処理を示すタイムチャート。 第１０実施形態に係る変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 変動抑制処理を示すタイムチャート。 第１１実施形態に係る駆動回路を示す図。 変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 スイッチング速度の変更態様を示す図。 第１２実施形態に係るインバータの１相分の構成を示す図。 駆動回路を示す図。 変動抑制処理の手順を示すフローチャート。 変動抑制処理を示すタイムチャート。 第１３実施形態に係る駆動回路を示す図。 その他の実施形態に係るスイッチ及びダイオードの構成を示す図。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る駆動回路を車載モータ制御システムに適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、制御システムは、バッテリ１０、インバータ２０、回転電機２１及び制御装置２２を備えている。バッテリ１０は、例えば１００Ｖ以上の端子間電圧を有している。バッテリ１０は、具体的には例えば、リチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池である。バッテリ１０には、コンデンサ１１が並列接続されている。なお本実施形態において、コンデンサ１１が直流電源に相当する。

回転電機２１は、車載主機となる回転電機であり、図示しない駆動輪と動力伝達可能とされている。本実施形態では、回転電機２１として、３相のものを用いている。回転電機２１は、例えば永久磁石同期機である。

インバータ２０は、コンデンサ１１から入力される直流電力を交流電力に変換して回転電機２１に出力する電力変換器である。本実施形態において、インバータ２０は、３相のものである。インバータ２０は、上アームスイッチ及び下アームスイッチの直列接続体を３相分備えている。

インバータ２０は、各相において、第１上アームスイッチＳＨ１及び第１下アームスイッチＳＬ１の直列接続体と、第２上アームスイッチＳＨ２及び第２下アームスイッチＳＬ２の直列接続体とを備えている。第１上アームスイッチＳＨ１及び第１下アームスイッチＳＬ１の直列接続体と、第２上アームスイッチＳＨ２及び第２下アームスイッチＳＬ２の直列接続体とは並列接続されている。本実施形態において、各スイッチＳＨ１，ＳＨ２，ＳＬ１，ＳＬ２は、電圧制御型の半導体スイッチ素子であり、具体的にはＩＧＢＴである。このため、各スイッチにおいて、制御端子はゲートであり、入力端子はコレクタであり、出力端子はエミッタである。

第１上アームスイッチＳＨ１には、第１上アームダイオードＤＨ１が逆並列に接続されており、第１下アームスイッチＳＬ１には、第１下アームダイオードＤＬ１が逆並列に接続されている。第２上アームスイッチＳＨ２には、第２上アームダイオードＤＨ２が逆並列に接続されており、第２下アームスイッチＳＬ２には、第２下アームダイオードＤＬ２が逆並列に接続されている。

なお、各ダイオードＤＨ１，ＤＨ２，ＤＬ１，ＤＬ２は、各スイッチＳＨ１，ＳＨ２，ＳＬ１，ＳＬ２と一体化されてダイオード内蔵ＩＧＢＴとされていてもよいし、各スイッチＳＨ１，ＳＨ２，ＳＬ１，ＳＬ２に対して外付けされていてもよい。

本実施形態において、第１上アームスイッチＳＨ１、第１上アームダイオードＤＨ１、第１下アームスイッチＳＬ１及び第１下アームダイオードＤＬ１は、収容ケースに収容されて半導体モジュールＭＳとして一体化されている。また、第２上アームスイッチＳＨ２、第２上アームダイオードＤＨ２、第２下アームスイッチＳＬ２及び第２下アームダイオードＤＬ２は、収容ケースに収容されて半導体モジュールＭＳとして一体化されている。半導体モジュールＭＳは、スイッチ高圧端子ＴＰ、スイッチ低圧端子ＴＮ及び中間端子ＴＯを備えている。スイッチ高圧端子ＴＰは、上アームスイッチのコレクタに接続されている。スイッチ低圧端子ＴＮは、下アームスイッチのエミッタに接続されている。中間端子ＴＯは、上アームスイッチのエミッタと、下アームスイッチのコレクタとに接続されている。

各半導体モジュールＭＳのスイッチ高圧端子ＴＰには、高圧導電部材Ｂｐを介して、コンデンサ１１の高電位側端子である高圧電源端子ＴＣＰ端子が接続されている。高圧導電部材Ｂｐは、例えばバスバーを含む。各半導体モジュールＭＳのスイッチ低圧端子ＴＮには、低圧導電部材Ｂｎを介して、コンデンサ１１の低電位側端子である低圧電源端子ＴＣＮが接続されている。低圧導電部材Ｂｎは、例えばバスバーを含む。バッテリ１０の正極端子には、高圧電源端子ＴＣＰが接続され、バッテリ１０の負極端子には、低圧電源端子ＴＣＮが接続されている。

各相において、２つの半導体モジュールＭＳそれぞれの中間端子ＴＯには、モータ導電部材Ｂｍを介して、回転電機２１の巻線２１Ａの第１端が接続されている。各相の巻線２１Ａの第２端は、中性点で接続されている。巻線２１Ａは、誘導性負荷である。なお、モータ導電部材Ｂｍは、例えばバスバーを含む。

図２に示すように、インバータ２０は、各相において、第１上アームスイッチＳＨ１及び第２上アームスイッチＳＨ２を駆動対象とする上アーム駆動回路ＤｒＨと、第１下アームスイッチＳＬ１及び第２下アームスイッチＳＬ２を駆動対象とする下アーム駆動回路ＤｒＬとを備えている。

制御システムは、コンデンサ１１の端子間電圧を電源電圧値ＶＨｒとして検出する電圧検出部２３を備えている。電圧検出部２３により検出された電源電圧値ＶＨｒは、制御装置２２に入力される。

制御装置２２は、回転電機２１の制御量をその指令値に制御すべく、インバータ２０の各スイッチＳＨ１，ＳＨ２，ＳＬ１，ＳＬ２をオンオフ駆動する。制御量は、例えばトルクである。制御装置２２は、各相において、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２に対応する上アーム駆動信号ＧＨを上アーム駆動回路ＤｒＨに対して出力する。制御装置２２は、各相において、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２に対応する下アーム駆動信号ＧＬを下アーム駆動回路ＤｒＬに対して出力する。制御装置２２は、例えば、電気角で位相が１２０°ずれた３相指令電圧と三角波等のキャリア信号との大小比較に基づくＰＷＭ処理により、各駆動回路ＤｒＨ，ＤｒＬに対応する各駆動信号ＧＨ，ＧＬを生成する。各駆動信号ＧＨ，ＧＬは、スイッチのオン状態への切り替えを指示するオン駆動指令と、オフ状態への切り替えを指示するオフ駆動指令とのいずれかをとる。各相において、上アーム駆動信号ＧＨと下アーム駆動信号ＧＬとは、互いに相補的な信号となっている。このため各相において、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２と、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２とは、デッドタイムを挟みつつ交互にオン状態とされる。

続いて、図２を用いて、上アーム駆動回路ＤｒＨ及び下アーム駆動回路ＤｒＬについて説明する。

上アーム駆動回路ＤｒＨは、上側電源３０、上側電圧可変部３１、上側充電スイッチ３２及び上側充電抵抗体３３を備えている。上側電圧可変部３１は、上側電源３０の出力電圧を変圧して出力する機能を有する。上側電圧可変部３１には、上側充電スイッチ３２を介して上側充電抵抗体３３の第１端が接続されている。上側充電抵抗体３３の第２端には、第１上アームスイッチＳＨ１及び第２上アームスイッチＳＨ２それぞれのゲートが接続されている。

上アーム駆動回路ＤｒＨは、上側放電抵抗体３４及び上側放電スイッチ３５を備えている。上側放電抵抗体３４の第１端には、第１上アームスイッチＳＨ１及び第２上アームスイッチＳＨ２それぞれのゲートが接続されている。上側放電抵抗体３４の第２端には、上側放電スイッチ３５を介して、上アーム駆動回路ＤｒＨのグランドＧＮＤＨが接続されている。グランドＧＮＤＨには、第１上アームスイッチＳＨ１及び第２上アームスイッチＳＨ２それぞれのエミッタが接続されている。

上アーム駆動回路ＤｒＨは、上側制御部ＣＴＨを備えている。上側制御部ＣＴＨは、制御装置２２から取得した上アーム駆動信号ＧＨに基づいて、充電処理及び放電処理を交互に行うことで各上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２をオンオフ駆動する。詳しくは、上側制御部ＣＴＨは、充電処理として、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令になっていると判定している場合、上側充電スイッチ３２をオン状態とし、上側放電スイッチ３５をオフ状態とする処理を行う。これにより、上側電源３０を電力供給源として各上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のゲートに充電電流が流れ、各上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のゲート電圧がスレッショルド電圧以上となる。その結果、各上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオフ状態からオン状態に切り替えられる。

一方、上側制御部ＣＴＨは、放電処理として、上アーム駆動信号ＧＨがオフ駆動指令になっていると判定している場合、上側充電スイッチ３２をオフ状態とし、上側放電スイッチ３５をオン状態とする処理を行う。これにより、各上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のゲートからエミッタへと放電電流が流れ、各上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のゲート電圧がスレッショルド電圧未満となる。その結果、各上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオン状態からオフ状態に切り替えられる。

なお、上アーム駆動回路ＤｒＨは、制御基板を備えている。制御基板には、上側電源３０、上側電圧可変部３１、上側充電スイッチ３２、上側充電抵抗体３３、上側放電抵抗体３４、上側放電スイッチ３５及び上側制御部ＣＴＨが備えられている。

下アーム駆動回路ＤｒＬは、下側電源７０、下側充電スイッチ７２及び下側充電抵抗体７３を備えている。下側電源７０には、下側充電スイッチ７２を介して下側充電抵抗体７３の第１端が接続されている。下側充電抵抗体７３の第２端には、第１下アームスイッチＳＬ１及び第２下アームスイッチＳＬ２それぞれのゲートが接続されている。

下アーム駆動回路ＤｒＬは、下側放電抵抗体７４及び下側放電スイッチ７５を備えている。下側放電抵抗体７４の第１端には、第１下アームスイッチＳＬ１及び第２下アームスイッチＳＬ２それぞれのゲートが接続されている。下側放電抵抗体７４の第２端には、下側放電スイッチ７５を介して、下アーム駆動回路ＤｒＬのグランドＧＮＤＬが接続されている。グランドＧＮＤＬには、第１下アームスイッチＳＬ１及び第２下アームスイッチＳＬ２それぞれのエミッタが接続されている。

下アーム駆動回路ＤｒＬは、下側制御部ＣＴＬを備えている。下側制御部ＣＴＬは、制御装置２２から取得した下アーム駆動信号ＧＬに基づいて、充電処理及び放電処理を交互に行うことで各下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２をオンオフ駆動する。詳しくは、下側制御部ＣＴＬは、充電処理として、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令になっていると判定している場合、下側充電スイッチ７２をオン状態とし、下側放電スイッチ７５をオフ状態とする処理を行う。これにより、下側電源７０を電力供給源として各下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のゲートに充電電流が流れ、各下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のゲート電圧がスレッショルド電圧以上となる。その結果、各下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２がオフ状態からオン状態に切り替えられる。

一方、下側制御部ＣＴＬは、放電処理として、下アーム駆動信号ＧＬがオフ駆動指令になっていると判定している場合、下側充電スイッチ７２をオフ状態とし、下側放電スイッチ７５をオン状態とする処理を行う。これにより、各下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のゲートからエミッタへと放電電流が流れ、各下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のゲート電圧がスレッショルド電圧未満となる。その結果、各下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２がオン状態からオフ状態に切り替えられる。

下側制御部ＣＴＬと上側制御部ＣＴＨとは、図示しない絶縁素子を介して情報伝達が可能とされている。絶縁素子は、例えば、フォトカプラ等の光絶縁素子、又は磁気カプラ等の磁気絶縁素子である。

第１下アームダイオードＤＬ１は、第１下側端子ＤＬａを備えている。第１下側端子ＤＬａには、第１下アームダイオードＤＬ１に流れる電流と正の相関を有する微小電流が流れる。第２下アームダイオードＤＬ２は、第２下側端子ＤＬｂを備えている。第２下側端子ＤＬｂには、第２下アームダイオードＤＬ２に流れる電流と正の相関を有する微小電流が流れる。

下アーム駆動回路ＤｒＬは、下側検出回路８０を備えている。下側検出回路８０は、第１下側センス抵抗体８０ａ、第２下側センス抵抗体８０ｂ及び下側増幅器８１を備えている。第１下側センス抵抗体８０ａの第１端には、第１下アームスイッチＳＬ１のエミッタが接続され、第１下側センス抵抗体８０ａの第２端には、第１下側端子ＤＬａが接続されている。これにより、第１下側端子ＤＬａに流れる微少電流によって第１下側センス抵抗体８０ａに電圧降下が生じる。このため、第１下側センス抵抗体８０ａにおける電圧降下量である下側第１電位差ＶＬａを、第１下アームダイオードＤＬ１に流れる還流電流値の相関値として用いることができる。

第２下側センス抵抗体８０ｂの第１端には、第２下アームスイッチＳＬ２のエミッタが接続され、第２下側センス抵抗体８０ｂの第２端には、第２下側端子ＤＬｂが接続されている。これにより、第２下側端子ＤＬｂに流れる微少電流によって第２下側センス抵抗体８０ｂに電圧降下が生じる。このため、第２下側センス抵抗体８０ｂにおける電圧降下量である下側第２電位差ＶＬｂを、第２下アームダイオードＤＬ２に流れる還流電流値の相関値として用いることができる。

下側増幅器８１は、下側第１電位差ＶＬａと下側第２電位差ＶＬｂとの差を増幅し、下アーム電圧値ΔＶＤＬとして出力する。下アーム電圧値ΔＶＤＬは、第１下アームダイオードＤＬ１に流れる還流電流値と第２下アームダイオードＤＬ２に流れる還流電流値との差の相関値であり、アンバランス電流値に相当する。

なお、下アーム駆動回路ＤｒＬは、制御基板を備えている。制御基板には、下側電源７０、下側充電スイッチ７２、下側充電抵抗体７３、下側放電抵抗体７４、下側放電スイッチ７５、下側検出回路８０及び下側制御部ＣＴＬが備えられている。

ちなみに本実施形態において、第１下側センス抵抗体８０ａ、第２下側センス抵抗体８０ｂ、第１下側端子ＤＬａ及び第２下側端子ＤＬｂが電流検出部に相当し、下側増幅器８１が電流算出部に相当する。

ここで、各ダイオードＤＨ１，ＤＨ２，ＤＬ１，ＤＬ２は、図３に示すように、還流電流値に対する自身の電圧降下量Ｖｆの関係を示す電流電圧特性を有している。この特性は、通常、量産されたダイオードそれぞれでばらつく。このため、量産されたダイオードには、図３に示すように、最大特性Ｖｆｍａｘを有するダイオードと、最小特性Ｖｆｍｉｎを有するダイオードとが含まれ得る。最大特性Ｖｆｍａｘは、ある還流電流値に対してダイオードの電圧降下量が最大となる電流電圧特性である。最小特性Ｖｆｍｉｎは、ある還流電流値に対してダイオードの電圧降下量が最小となる電流電圧特性である。なお図３には、ダイオードの電圧降下量が最小特性Ｖｆｍｉｎ及び最大特性Ｖｆｍａｘの中央値となる中央特性Ｖｆｔｙｐも示す。

電流電圧特性がばらつくため、第１下アームダイオードＤＬ１及び第２下アームダイオードＤＬ２のうち、ある還流電流値に対して一方が電圧降下量の小さいダイオードとなり、他方が電圧降下量の大きいダイオードとなることがある。特に本実施形態では、第２下アームダイオードＤＬ２が最大特性Ｖｆｍａｘを有するダイオードとなり、第１下アームダイオードＤＬ１が最小特性Ｖｆｍｉｎを有するダイオードとなる場合を想定する。

図４に、３相のうちいずれか１相分の各スイッチＳＨ１，ＳＬ１，ＳＨ２，ＳＬ２を示す。なお図４では、第１上，下アームスイッチＳＨ１，ＳＬ１を含む半導体モジュールＭＳの中間端子ＴＯと、第２上，下アームスイッチＳＨ２，ＳＬ２を含む半導体モジュールＭＳの中間端子ＴＯとを１つの中間端子ＴＯで示す等、構成を簡略化して示している。

図４には、低圧電源端子ＴＣＮから第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２を介して中間端子ＴＯへと還流電流が流れる場合を示す。図４において、第１下アームダイオードＤＬ１に流れる還流電流値をＩ１にて示し、第２下アームダイオードＤＬ２に流れる還流電流値をＩ２にて示す。第１下アームダイオードＤＬ１と第２下アームダイオードＤＬ２とは並列接続されているため、第１下アームダイオードＤＬ１の電圧降下量Ｖｆ１（Ｉ１）と、第２下アームダイオードＤＬ２の電圧降下量Ｖｆ２（Ｉ２）とは等しくなる。この場合、図３に示すように、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２のうち、電圧降下量の小さい第１下アームダイオードＤＬ１に流れる還流電流値が大きくなる。その結果、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２に流れる還流電流値の差が大きくなるアンバランス現象が生じる。

アンバランス現象が生じている状態において、図５に示すように、時刻ｔ１で第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオン状態に切り替えられると、時刻ｔ２，ｔ３で示すように、リカバリ電流値の絶対値が減少し始めるタイミングが大きくずれる。その結果、第１下アームスイッチＳＬ１及び第２下アームスイッチＳＬ２それぞれのエミッタ間の電位差が大きく変動するおそれがある。

図６〜図９を用いて、エミッタ間の電位差が大きく変動する理由を説明する。なお、図６には、制御システムに存在する各インダクタンス成分を記載している。詳しくは、ＬＰ１は、高圧電源端子ＴＣＰから高圧導電部材Ｂｐを介して第１上アームスイッチＳＨ１のコレクタに至るまでの電気経路に存在するインダクタンス成分を示す。ＬＰ２は、高圧電源端子ＴＣＰから高圧導電部材Ｂｐを介して第２上アームスイッチＳＨ２のコレクタに至るまでの電気経路に存在するインダクタンス成分を示す。ＬＭ１は、半導体モジュールＭＳにおいて第１上アームスイッチＳＨ１のエミッタから第１下アームスイッチＳＬ１のコレクタに至るまでの電気経路に存在するインダクタンス成分を示す。ＬＭ２は、半導体モジュールＭＳにおいて第２上アームスイッチＳＨ２のエミッタから第２下アームスイッチＳＬ２のコレクタに至るまでの電気経路に存在するインダクタンス成分を示す。ＬＯ１は、半導体モジュールＭＳにおいて第１上アームスイッチＳＨ１及び第１下アームスイッチＳＬ１の接続点から中間端子ＴＯに至るまでの電気経路に存在するインダクタンス成分を示す。ＬＯ２は、半導体モジュールＭＳにおいて第２上アームスイッチＳＨ２及び第２下アームスイッチＳＬ２の接続点から中間端子ＴＯに至るまでの電気経路に存在するインダクタンス成分を示す。ＬＮ１は、低圧電源端子ＴＣＮから低圧導電部材Ｂｎを介して第１下アームスイッチＳＬ１のエミッタに至るまでの電気経路に存在するインダクタンス成分を示す。ＬＮ２は、低圧電源端子ＴＣＮから低圧導電部材Ｂｎを介して第２下アームスイッチＳＬ２のエミッタに至るまでの電気経路に存在するインダクタンス成分を示す。

図６には、３相のうちいずれか１相分について、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオン状態とされ、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２がオフ状態とされている例を示す。図６に示す例では、高圧電源端子ＴＣＰから、第１上アームスイッチＳＨ１、中間端子ＴＯ、回転電機２１を構成する２相分の巻線２１Ａ、及び図示しない他の相の第１，第２下アームスイッチを介して低圧電源端子ＴＣＮへと電流が流れる。また図６に示す例では、高圧電源端子ＴＣＰから、第２上アームスイッチＳＨ２、中間端子ＴＯ、２相分の巻線２１Ａ、及び図示しない他の相の第１，第２下アームスイッチを介して低圧電源端子ＴＣＮへと電流が流れる。

図７には、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオフ状態に切り替えられ、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２がオン状態に切り替えられる例を示す。図７に示す例では、誘導性負荷としての巻線２１Ａの存在に起因して、第１下アームダイオードＤＬ１、中間端子ＴＯ、巻線２１Ａ、及び図示しない他の相の第１，第２下アームスイッチを有するループ経路に電流が流れ続ける。また図７に示す例では、第２下アームダイオードＤＬ２、中間端子ＴＯ、巻線２１Ａ、及び図示しない他の相の第１，第２下アームスイッチを有するループ経路に電流が流れ続ける。

図８には、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２が再度オン状態に切り替えられ、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２が再度オフ状態に切り替えられる例を示す。図８に示す例では、第２下アームダイオードＤＬ２に逆電圧が印加されることに起因して、第２下アームダイオードＤＬ２にリカバリ電流が流れる。その後、リカバリ電流の流通が完了することに起因して、低圧導電部材Ｂｎにサージ電圧が発生する。このサージ電圧は、リカバリ電流の減少速度ｄＩ／ｄｔと低圧導電部材Ｂｎ等のインダクタンスとの乗算値に比例する。サージ電圧の発生に起因して、第２下アームスイッチＳＬ２のエミッタ電位ＶＥ２が、第１下アームスイッチＳＬ１のエミッタ電位ＶＥ１よりも相対的に低くなる。

その後、図９に示すように、第１下アームダイオードＤＬ１に逆電圧が印加されることに起因して、第１下アームダイオードＤＬ１にリカバリ電流が流れる。その後、リカバリ電流の流通が完了することに起因して、低圧導電部材Ｂｎにサージ電圧が発生する。サージ電圧の発生に起因して、第１下アームスイッチＳＬ１のエミッタ電位ＶＥ１が、第２下アームスイッチＳＬ２のエミッタ電位ＶＥ２よりも相対的に低くなる。このように、リカバリ電流の流通完了タイミングが大きくずれることにより、第１下アームスイッチＳＬ１及び第２下アームスイッチＳＬ２それぞれのエミッタ間の電位差が大きく変動する。

エミッタ間の電位差が大きく変動すると、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のゲート端子及びエミッタ等の印加電圧がその定格値を超え、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２が誤動作したり、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２が劣化したりするといった問題が生じる。

なお、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２がオン状態に切り替えられるとともに、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオフ状態に切り替えられる場合においても、第１上アームスイッチＳＨ１及び第２上アームスイッチＳＨ２それぞれのエミッタ間の電位差が大きく変動する。

ちなみに、先の図６の構成を参照して、図１０には、各相において上アームスイッチ及び下アームスイッチがそれぞれ１つ設けられている構成を示す。この場合、リカバリ電流の流通の完了に起因してサージ電圧が発生したとしても、第１下アームスイッチＳＬ１及び第２下アームスイッチＳＬ２それぞれのエミッタ間の電位差は大きく変動しない。これは、サージ電圧が発生したとしても、第２下アームスイッチＳＬ２のエミッタ電位ＶＥ２と、下側放電スイッチ７５の両端のうち下側放電抵抗体７４とは反対側の電位ＶＥ３とに差が発生しないためである。

本実施形態では、各下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２それぞれのエミッタ間の電位差の変動を抑制するために、下側制御部ＣＴＬ及び上側制御部ＣＴＨは、スイッチの駆動制御処理として、変動抑制処理を行う。なお本実施形態において、第１、第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２それぞれが下ダイオード部及び自ダイオード部に相当し、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２それぞれが自アームスイッチに相当する。また、第１、第２上アームダイオードＤＨ１，ＤＨ２それぞれが上ダイオード部及び対向ダイオード部に相当し、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２それぞれが対向アームスイッチに相当する。

図１１は、下側制御部ＣＴＬにより実行される変動抑制処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１０では、取得した下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令であるか否かを判定する。

ステップＳ１０においてオン駆動指令であると判定した場合には、ステップＳ１１に進み、下側増幅器８１から出力された下アーム電圧値ΔＶＤＬを取得する。そして、取得した下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が下アーム閾値ＶＬｔｈよりも大きいか否かを判定する。この処理は、アンバランス現象が生じているか否かを判定するための処理である。

なお下アーム閾値ＶＬｔｈは、例えば図１２に示すように、第２下アームダイオードＤＬ２が最大特性Ｖｆｍａｘを有するダイオードとなり、第１下アームダイオードＤＬ１が最小特性Ｖｆｍｉｎを有するダイオードとなる場合において、第１下アームダイオードＤＬ１の電圧降下量Ｖｆ１と第２下アームダイオードＤＬ２の電圧降下量Ｖｆ２との差が取り得る最大値Ｖｐに基づいて設定されればよい。具体的には例えば、下アーム閾値ＶＬｔｈは、上記最大値Ｖｐに設定されてもよいし、上記最大値よりも小さい値に設定されてもよい。

先の図１１の説明に戻り、ステップＳ１１において下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が下アーム閾値ＶＬｔｈ以下であると判定した場合には、アンバランス現象が生じていないと判定し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、上アーム駆動信号ＧＨが次回オン駆動指令に切り替えられる場合の第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のスイッチング速度を通常モードとする。通常モードでは、下側制御部ＣＴＬから上側制御部ＣＴＨにスイッチング速度の変更指令が出力されない。このため通常モードでは、図１３に示すように、上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇが第１電圧値Ｖ１とされる。

一方、ステップＳ１１において肯定判定した場合には、アンバランス現象が生じていると判定し、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、図１３に示すように、上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇを第２電圧値Ｖ２（＜Ｖ１）に変更する指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。本実施形態において、ステップＳ１３の処理が制御部に相当する。

ちなみに、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が下アーム閾値ＶＬｔｈよりも大きいと複数回判定した場合にステップＳ２３の処理を行ってもよい。この場合、アンバランス現象が生じていることの判定精度を高めることができる。

上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇが第２電圧値Ｖ２に設定される場合、出力電圧値Ｖｇが第１電圧値Ｖ１に設定される場合よりも第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のゲート電荷の充電速度が低くなり、スイッチング速度が低くなる。

図１４は、上側制御部ＣＴＨにより実行される変動抑制処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ２０では、取得した上アーム駆動信号ＧＨがオフ駆動指令であるか否かを判定する。

ステップＳ２０においてオフ駆動指令であると判定した場合には、ステップＳ２１に進み、下側制御部ＣＴＬからのスイッチング速度の変更指令があるか否かを判定する。図１１のステップＳ１３の処理が行われた場合、ステップＳ２１において肯定判定される。

ステップＳ２１において変更指令がないと判定した場合には、ステップＳ２２に進み、上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇを第１電圧値Ｖ１に設定する。一方、ステップＳ２１において変更指令があると判定した場合には、ステップＳ２３に進み、上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇを第２電圧値Ｖ２に設定する。

ステップＳ２０において上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令であると判定した場合には、ステップＳ２４に進み、上側電圧可変部３１の出力電圧値ＶｇをステップＳ２２又はＳ２３で設定した電圧値とした状態で充電処理を行う。これにより、第１上アームスイッチＳＨ１及び第２上アームスイッチＳＨ２がオン状態に切り替えられる。

ちなみに本実施形態において、図１１及び図１４に示す処理がソフトウェアにより実現される例を示したがこれに限らない。例えば、図１１及び図１４に示す処理が、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェア及びハードウェアの組み合わせにより実現されてもよい。なお、ハードウェアである電子回路は、例えば、多数の論理回路を含むデジタル回路、及びアナログ回路の少なくとも一方により実現される。

図１５に、変動抑制処理が行われる場合のタイムチャートを示す。ここで図１５（ａ），（ｂ）は、上，下アーム駆動信号ＧＨ，ＧＬの推移を示し、図１５（ｃ）は、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のゲート電圧値ＶｇＨ１，ＶｇＨ１の推移を示す。図１５（ｄ）は、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のゲート電圧値ＶｇＬ１，ＶｇＬ１の推移を示し、図１５（ｅ）は、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２に流れる還流電流値ＩＦＬ１，ＩＦＬ２の推移を示す。なお図１５（ａ），（ｂ）では、デッドタイムの図示が省略されている。

時刻ｔ１において上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令に切り替えられることにより、その後第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２にリカバリ電流が流れる。

その後時刻ｔ２において、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令に切り替えられる。そして、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令とされている期間において、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が下アーム閾値ＶＬｔｈよりも大きいと判定される。このため、下側制御部ＣＴＬから上側制御部ＣＴＨにスイッチング速度の変更指令が出力される。これにより、上側制御部ＣＴＨは、上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇの設定を第１電圧値Ｖ１から第２電圧値Ｖ２に切り替える。

その後時刻ｔ３において上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令に切り替えられる。上側制御部ＣＴＨは、上アーム駆動信号ＧＨが前回オン駆動指令とされた場合よりも低いスイッチング速度で第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２をオン駆動する。このため、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２に流れる還流電流値ＩＦＬ１，ＩＦＬ２の低下速度が、上アーム駆動信号ＧＨが前回オン駆動指令とされた場合の各還流電流値ＩＦＬ１，ＩＦＬ２の低下速度よりも低くなる。その結果、リカバリ電流の流通の完了に起因して生じるサージ電圧を低減できる。これにより、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のエミッタ間に生じる電位差の変動の抑制度合いを大きくできる。

本実施形態において、上下アームのうち、下アームにおける各ダイオードＤＬ１，ＤＬ２に流れる還流電流値が検出される構成を採用しているのは、エミッタ間に生じる電位差の変動の抑制効果を高めつつ、インバータ２０の小型化及びコスト低減を図るためである。以下、このことについて説明する。

図１６に、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２にリカバリ電流が流れる場合を示す。この場合において、リカバリ電流流通の完了に起因して生じるサージ電圧の大きさに主に影響を及ぼすインダクタンスはＬＮ１，ＬＮ２である。図１７に、第１，第２上アームダイオードＤＨ１，ＤＨ２にリカバリ電流が流れる場合を示す。この場合において、リカバリ電流流通の完了に起因して生じるサージ電圧の大きさに主に影響を及ぼすインダクタンスはＬＭ１，ＬＭ２である。

エミッタ間の電位差の変動量は、サージ電圧が大きいほど大きくなり、サージ電圧は、インダクタンスが大きいほど大きくなる。本実施形態では、図１６及び図１７に示すように、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のエミッタから低圧導電部材Ｂｎを介して低圧電源端子ＴＣＮに至るまでの電気経路のインダクタンスＬＮ１，ＬＮ２が、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のエミッタから第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のコレクタに至るまでの電気経路のインダクタンスＬＭ１，ＬＭ２よりも大きくされている。このため、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２がオン駆動に切り替えられる場合に第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のエミッタ間に生じる電位差の変動量よりも、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオン駆動に切り替えられる場合に第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のエミッタ間に生じる電位差の変動量の方が大きい。したがって本実施形態では、下アームにおける各ダイオードＤＬ１，ＤＬ２に流れる還流電流値が検出される構成を採用した。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

下アーム電圧値ΔＶＤＬが下アーム閾値ＶＬｔｈよりも大きいと判定された場合、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２が次回オン駆動される場合のスイッチング速度を低くした。これにより、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のエミッタ間の電位差の変動を抑制できる。また、下アーム電圧値ΔＶＤＬが下アーム閾値ＶＬｔｈ以下であると判定された場合、スイッチング速度を低くしないようにした。このため、アンバランス現象が生じていることを的確に把握して変動抑制処理を行うことができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、スイッチング速度の切り替えにヒステリシスを持たせる。

図１８に、下側制御部ＣＴＬにより実行される変動抑制処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお図１８において、先の図１１に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

ステップＳ１０においてオン駆動指令であると判定した場合には、ステップＳ３０に進み、低圧フラグＦＬが０であるか否かを判定する。なお本実施形態において、低圧フラグＦＬの初期値は０とされている。

ステップＳ３０において低圧フラグＦＬが０であると判定した場合には、ステップＳ３１に進み、取得した下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が第１下アーム閾値ＶＬαよりも大きいか否かを判定する。ここで第１下アーム閾値ＶＬαは、図１９に示すように、上記第１実施形態の下アーム閾値Ｖｔｈよりも大きい値に設定されている。

ステップＳ３１において下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が第１下アーム閾値ＶＬα以下であると判定した場合には、ステップＳ１２に進む。一方、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が第１下アーム閾値ＶＬαよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ３２に進み、低圧フラグＦＬを１にする。その後ステップＳ１３に進む。

ステップＳ３０において低圧フラグＦＬが１であると判定した場合には、ステップＳ３３に進み、取得した下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が第２下アーム閾値ＶＬβ未満であるか否かを判定する。ここで第２下アーム閾値ＶＬβは、図１９に示すように、上記第１実施形態の下アーム閾値Ｖｔｈよりも小さい値に設定されている。

ステップＳ３３において下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が第２下アーム閾値ＶＬβ以上であると判定した場合には、ステップＳ１３に進む。一方、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が第２下アーム閾値ＶＬβ未満であると判定した場合には、ステップＳ３４に進み、低圧フラグＦＬを０にする。その後ステップＳ１２に進む。

なお本実施形態において、上側制御部ＣＴＨは、先の図１４に示した処理を行う。

以上説明した本実施形態によれば、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が下アーム閾値Ｖｔｈ近傍で変動する場合であっても、スイッチング速度が頻繁に切り替えられることを抑制できる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、上記第１，第２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、ゲート電圧に代えて、上側電源３０からゲートに至るまでの電気経路の抵抗値を変更することにより、スイッチング速度を変更する。

図２０に、本実施形態に係る各駆動回路ＤｒＨ，ＤｒＬを示す。なお図２０において、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

図２０に示すように、上アーム駆動回路ＤｒＨは、上側電圧可変部３１を備えていない。上アーム駆動回路ＤｒＨは、上側放電抵抗体３６を備えている。本実施形態において、上側放電抵抗体３６は、その抵抗値ＲＨが上側制御部ＣＴＨからの指令によって可変とされる。上側電源３０には、上側充電スイッチ３２及び上側放電抵抗体３６を介して第１上アームスイッチＳＨ１及び第２上アームスイッチＳＨ２それぞれのゲートが接続されている。

続いて、下側制御部ＣＴＬが行う変動抑制処理について、先の図１１に示した処理との相違点を中心に説明する。

ステップＳ１２では、上アーム駆動信号ＧＨが次回オン駆動指令に切り替えられる場合の第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のスイッチング速度を通常モードとする。通常モードでは、下側制御部ＣＴＬから上側制御部ＣＴＨにスイッチング速度の変更指令が出力されない。このため通常モードでは、図２１に示すように、上側放電抵抗体３６の抵抗値ＲＨが第１抵抗値Ｒ１とされる。

ステップＳ１３では、図２１に示すように、上側放電抵抗体３６の抵抗値ＲＨを第２抵抗値Ｒ２（＞Ｒ１）に変更する指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。上側放電抵抗体３６の抵抗値ＲＨが第２抵抗値Ｒ２に設定される場合、抵抗値ＲＨが第１抵抗値Ｒ１に設定される場合よりも第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のゲート電荷の充電速度が低くなり、スイッチング速度が低くなる。

続いて、上側制御部ＣＴＨが行う変動抑制処理について、先の図１４に示した処理との相違点を中心に説明する。

ステップＳ２２では、上側放電抵抗体３６の抵抗値ＲＨを第１抵抗値Ｒ１に設定する。ステップＳ２３では、上側放電抵抗体３６の抵抗値ＲＨを第２抵抗値Ｒ２に設定する。ステップＳ２４では、上側放電抵抗体３６の抵抗値ＲＨをステップＳ２２又はＳ２３で設定した抵抗値に設定した状態で充電処理を行う。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

なお本実施形態において、上記第２実施形態で説明したヒステリシスを持たせたスイッチング速度の変更が行われてもよい。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図２２に示すように、スイッチング速度を３段階に切り替える。

下側制御部ＣＴＬは、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が第１閾値ＶＬ１以下であると判定した場合、通常モードに設定する。通常モードでは、上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇが第１電圧値Ｖ１とされる。

下側制御部ＣＴＬは、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が第１閾値ＶＬ１よりも大きくてかつ第２閾値ＶＬ２（＞ＶＬ１）以下であると判定した場合、上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇを第２電圧値Ｖ２に変更する指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。このため、その後上側制御部ＣＴＨにより、上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇが第１電圧値Ｖ１に設定される。

下側制御部ＣＴＬは、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が第２閾値ＶＬ２よりも大きいと判定した場合、上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇを第３電圧値Ｖ３（＜Ｖ２）に変更する指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。このため、その後上側制御部ＣＴＨにより、上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇが第３電圧値Ｖ３に設定される。

以上説明した本実施形態によれば、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値に応じてスイッチング速度を上記第１実施形態よりも細かく切り替えることができる。このため、エミッタ間の電位差の変動量を抑制しつつ、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオン駆動される場合に生じるスイッチング損失の増加を抑制できる。

ちなみにスイッチング速度としては、３段階に限らず、４段階以上に切り替えられてもよい。

また、ゲート電圧が３段階以上に切り替えられる構成に限らず、上記第３実施形態のように、上側放電抵抗体３６の抵抗値ＲＨが３段階以上に切り替えられる構成であってもよい。

（第５実施形態）
以下、第５実施形態について、上記第３実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図２３に示すように、スイッチング速度を、段階的ではなく、連続的に変更する。

下側制御部ＣＴＬは、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が大きいほど、スイッチング速度を低くする指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。例えば、下側制御部ＣＴＬは、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が大きいほど、先の図２０に示す上側放電抵抗体３６の抵抗値ＲＨ大きくする指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。また例えば、下側制御部ＣＴＬは、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が大きいほど、先の図２に示す上側電圧可変部３１の出力電圧値Ｖｇを小さくする指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。

以上説明した本実施形態によれば、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値に応じてスイッチング速度を上記第４実施形態よりも細かく切り替えることができる。このため、エミッタ間の電位差の変動量を抑制しつつ、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオン駆動される場合に生じるスイッチング損失の増加を好適に抑制できる。

（第６実施形態）
以下、第６実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２のうち、還流電流値が大きい方のダイオードを選択する。そして第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち、選択した下アームダイオードに対して対向アーム側の上アームスイッチのスイッチング速度を高くする。

図２４に、本実施形態に係る各駆動回路ＤｒＨ，ＤｒＬを示す。なお図２４において、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

上アーム駆動回路ＤｒＨは、第１上側電源３０ａ、第２上側電源３０ｂ、第１上側電圧可変部３１ａ、第２上側電圧可変部３１ｂ、第１上側充電スイッチ３２ａ、第２上側充電スイッチ３２ｂ、第１上側充電抵抗体３３ａ及び第２上側充電抵抗体３３ｂを備えている。第１，第２上側電圧可変部３１ａ，３１ｂは、第１，第２上側電源３０ａ，３０ｂの出力電圧を変圧して出力する機能を有する。

第１上側電圧可変部３１ａには、第１上側充電スイッチ３２ａを介して第１上側充電抵抗体３３ａの第１端が接続されている。第１上側充電抵抗体３３ａの第２端には、第１上アームスイッチＳＨ１のゲートが接続されている。第２上側電圧可変部３１ｂには、第２上側充電スイッチ３２ｂを介して第２上側充電抵抗体３３ｂの第１端が接続されている。第２上側充電抵抗体３３ｂの第２端には、第２上アームスイッチＳＨ２のゲートが接続されている。

上アーム駆動回路ＤｒＨは、第１上側放電抵抗体３４ａ、第２上側放電抵抗体３４ｂ、第１上側放電スイッチ３５ａ及び第２上側放電スイッチ３５ｂを備えている。第１上側放電抵抗体３４ａの第１端には、第１上アームスイッチＳＨ１のゲートが接続されている。第１上側放電抵抗体３４ａの第２端には、第１上側放電スイッチ３５ａを介して、上アーム駆動回路ＤｒＨのグランドＧＮＤＨが接続されている。第２上側放電抵抗体３４ｂの第１端には、第２上アームスイッチＳＨ２のゲートが接続されている。第２上側放電抵抗体３４ｂの第２端には、第２上側放電スイッチ３５ｂを介して、上アーム駆動回路ＤｒＨのグランドＧＮＤＨが接続されている。

上側制御部ＣＴＨは、充電処理として、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令になっていると判定している場合、第１，第２上側充電スイッチ３２ａ，３２ｂをオン状態とし、第１，第２上側放電スイッチ３５ａ，３５ｂをオフ状態とする処理を行う。一方、上側制御部ＣＴＨは、放電処理として、上アーム駆動信号ＧＨがオフ駆動指令になっていると判定している場合、第１，第２上側充電スイッチ３２ａ，３２ｂをオフ状態とし、第１，第２上側放電スイッチ３５ａ，３５ｂをオン状態とする処理を行う。

下アーム駆動回路ＤｒＬにおいて、第１下側センス抵抗体８０ａ及び第２下側センス抵抗体８０ｂそれぞれの第２端は、下側制御部ＣＴＬに接続されている。

図２５に、下側制御部ＣＴＬにより実行される変動抑制処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお図２５において、先の図１１に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

ステップＳ１０において肯定判定した場合には、ステップＳ４０に進み、下側第１電位差ＶＬａ及び下側第２電位差ＶＬｂを取得する。そして、下側第１電位差ＶＬａと下側第２電位差ＶＬｂとの差の絶対値として下アーム電圧値ΔＶＤＬを算出する。その後ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１においてアンバランス現象が生じていると判定した場合には、ステップＳ４１に進み、下側第１電位差ＶＬａが下側第２電位差ＶＬｂよりも大きいか否かを判定する。本実施形態において、ステップＳ４１の処理が最大選択部に相当する。

ステップＳ４１において下側第１電位差ＶＬａが下側第２電位差ＶＬｂよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ４２に進み、第１，第２上側電圧可変部３１ａ，３１ｂのうち第１上側電圧可変部３１ａのみについて、出力電圧値を高速側電圧値Ｖｈｓに変更する指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。第２上側電圧可変部３１ｂの出力電圧値の変更指令は出力されない。この場合、第２上側電圧可変部３１ｂの出力電圧値は低速側電圧値Ｖｈｌ（＜Ｖｈｓ）とされる。

一方、ステップＳ４１において下側第２電位差ＶＬｂが下側第１電位差ＶＬａよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ４３に進み、第１，第２上側電圧可変部３１ａ，３１ｂのうち第２上側電圧可変部３１ｂのみについて、出力電圧値を高速側電圧値Ｖｈｓに変更する指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。第１上側電圧可変部３１ａの出力電圧値の変更指令は出力されない。

ステップＳ１１において否定判定した場合には、ステップＳ４４に進み、上アーム駆動信号ＧＨが次回オン駆動指令に切り替えられる場合の第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のスイッチング速度を通常モードとする。通常モードでは、下側制御部ＣＴＬから上側制御部ＣＴＨにスイッチング速度の変更指令が出力されない。このため通常モードでは、第１，第２上側電圧可変部３１ａ，３１ｂの出力電圧値が低速側電圧値Ｖｈｌとされる。

図２６は、上側制御部ＣＴＨにより実行される変動抑制処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお図２６において、先の図１４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

ステップＳ２０においてオフ駆動指令であると判定した場合には、ステップＳ５０に進み、下側制御部ＣＴＬから第１上側電圧可変部３１ａの出力電圧値の変更指令があるか否かを判定する。図２５のステップＳ４２の処理が実行されると、ステップＳ５０において肯定判定される。

ステップＳ５０において肯定判定した場合には、ステップＳ５１に進み、第１上側電圧可変部３１ａの出力電圧値を高速側電圧値Ｖｈｓに設定する。また、第２上側電圧可変部３１ｂの出力電圧値を低速側電圧値Ｖｈｌに設定する。

ステップＳ５０において否定判定した場合には、ステップＳ５２に進み、下側制御部ＣＴＬから第２上側電圧可変部３１ｂの出力電圧値の変更指令があるか否かを判定する。図２５のステップＳ４３の処理が実行されると、ステップＳ５２において肯定判定される。

ステップＳ５２において肯定判定した場合には、ステップＳ５３に進み、第２上側電圧可変部３１ｂの出力電圧値を高速側電圧値Ｖｈｓに設定する。また、第１上側電圧可変部３１ａの出力電圧値を低速側電圧値Ｖｈｌに設定する。

ステップＳ５２において否定判定した場合には、ステップＳ５４に進み、第１，第２２上側電圧可変部３１ａ，３１ｂの出力電圧値を低速側電圧値Ｖｈｌに設定する。

ステップＳ２４では、第１，第２上側電圧可変部３１ａ，３１ｂの出力電圧値をステップＳ５１、Ｓ５３又はＳ５４で設定した電圧値に設定した状態で充電処理を行う。

図２７に、変動抑制処理が行われる場合のタイムチャートを示す。なお図２７は、先の図１５に対応している。

時刻ｔ２において、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令に切り替えられる。そして、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令とされている期間において、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が下アーム閾値ＶＬｔｈよりも大きいと判定される。また、下側第１電位差ＶＬａが下側第２電位差ＶＬｂよりも大きいと判定される。このため、下側制御部ＣＴＬから上側制御部ＣＴＨに対して、第１上アームスイッチＳＨ１のスイッチング速度の変更指令が出力される。これにより、上側制御部ＣＴＨは、第１上側電圧可変部３１ａの出力電圧値の設定を低速側電圧値Ｖｈｌから高速側電圧値Ｖｈｓに切り替える。

その後時刻ｔ３において上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令に切り替えられる。上側制御部ＣＴＨは、上アーム駆動信号ＧＨが前回オン駆動指令とされた場合よりも低いスイッチング速度で第１上アームスイッチＳＨ１をオン駆動する。このため、第１下アームダイオードＤＬ１に流れる還流電流値ＩＦＬ１の低下速度が、第２下アームダイオードＤＬ２に流れる還流電流値ＩＦＬ２の低下速度よりも高くなる。その結果、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２のリカバリ電流の流通完了タイミングのずれを小さくでき、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のエミッタ間で生じる電位差の変動を抑制できる。

また本実施形態によれば、スイッチング速度を高めて電位差の変動を抑制するため、第１上アームスイッチＳＨ１がオン駆動に切り替えられる場合に生じるスイッチング損失を低減できる。

なお本実施形態において、上記第２実施形態で説明したヒステリシスを持たせたスイッチング速度の変更が行われてもよい。

また本実施形態において、上記第４，第５実施形態で説明したように、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が大きいほど、スイッチング速度が段階的又は連続的に小さく変更されてもよい。

また本実施形態において、ゲート電圧が変更される構成に限らず、上記第３実施形態のように、上側放電抵抗体の抵抗値が変更される構成であってもよい。

（第７実施形態）
以下、第７実施形態について、上記第６実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２のうち、還流電流値が小さい方のダイオードを選択する。そして第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち、選択した下アームダイオードに対して対向アーム側の上アームスイッチのスイッチング速度を低くする。

図２８に、下側制御部ＣＴＬにより実行される変動抑制処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお図２８において、先の図２５に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

ステップＳ１１においてアンバランス現象が生じていると判定した場合には、ステップＳ５０に進み、下側第１電位差ＶＬａが下側第２電位差ＶＬｂよりも小さいか否かを判定する。本実施形態において、ステップＳ５０の処理が最小選択部に相当する。

ステップＳ５０において下側第１電位差ＶＬａが下側第２電位差ＶＬｂよりも小さいと判定した場合には、ステップＳ５１に進み、第１，第２上側電圧可変部３１ａ，３１ｂのうち第１上側電圧可変部３１ａのみについて、出力電圧値を低速側電圧値Ｖｈｌに変更する指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。第２上側電圧可変部３１ｂの出力電圧値の変更指令は出力されない。この場合、第２上側電圧可変部３１ｂの出力電圧値は高速側電圧値Ｖｈｓとされる。

一方、ステップＳ５０において下側第２電位差ＶＬｂが下側第１電位差ＶＬａよりも小さいと判定した場合には、ステップＳ５２に進み、第１，第２上側電圧可変部３１ａ，３１ｂのうち第２上側電圧可変部３１ｂのみについて、出力電圧値を低速側電圧値Ｖｈｌに変更する指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。第１上側電圧可変部３１ａの出力電圧値の変更指令は出力されない。

ステップＳ１１において否定判定した場合には、ステップＳ５３に進み、上アーム駆動信号ＧＨが次回オン駆動指令に切り替えられる場合の第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のスイッチング速度を通常モードとする。通常モードでは、下側制御部ＣＴＬから上側制御部ＣＴＨにスイッチング速度の変更指令が出力されない。このため通常モードでは、第１，第２上側電圧可変部３１ａ，３１ｂの出力電圧値が高速側電圧値Ｖｈｓとされる。

図２９に、変動抑制処理が行われる場合のタイムチャートを示す。なお図２９は、先の図２７に対応している。

時刻ｔ２において、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令に切り替えられる。そして、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令とされている期間において、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が下アーム閾値ＶＬｔｈよりも大きいと判定される。また、下側第２電位差ＶＬｂが下側第１電位差ＶＬａよりも小さいと判定される。このため、下側制御部ＣＴＬから上側制御部ＣＴＨに対して、第２上アームスイッチＳＨ２のスイッチング速度の変更指令が出力される。これにより、上側制御部ＣＴＨは、第２上側電圧可変部３１ｂの出力電圧値の設定を高速側電圧値Ｖｈｓから低速側電圧値Ｖｈｌに切り替える。

その後時刻ｔ３において上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令に切り替えられる。上側制御部ＣＴＨは、上アーム駆動信号ＧＨが前回オン駆動指令とされた場合よりも低いスイッチング速度で第２上アームスイッチＳＨ２をオン駆動する。このため、第２下アームダイオードＤＬ２に流れる還流電流値ＩＦＬ２の低下速度が、第１下アームダイオードＤＬ１に流れる還流電流値ＩＦＬ１の低下速度よりも低くなる。その結果、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２のリカバリ電流の流通完了タイミングのずれを小さくでき、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のエミッタ間で生じる電位差の変動を抑制できる。

（第８実施形態）
以下、第８実施形態について、上記各実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、上下アームそれぞれに対してエミッタ間の電位差の変動を抑制する。図３０に、本実施形態に係る各駆動回路ＤｒＨ，ＤｒＬを示す。なお図３０において、先の図２等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

第１上アームダイオードＤＨ１は、第１上側端子ＤＨａを備えている。第１上側端子ＤＨａには、第１上アームダイオードＤＨ１に流れる電流と正の相関を有する微小電流が流れる。第２上アームダイオードＤＨ２は、第２上側端子ＤＨｂを備えている。第２上側端子ＤＨｂには、第２上アームダイオードＤＨ２に流れる電流と正の相関を有する微小電流が流れる。

上アーム駆動回路ＤｒＨは、上側検出回路４０を備えている。上側検出回路４０は、第１上側センス抵抗体４０ａ、第２上側センス抵抗体４０ｂ及び上側増幅器４１を備えている。第１上側センス抵抗体４０ａの第１端には、第１上アームスイッチＳＨ１のエミッタが接続され、第１上側センス抵抗体４０ａの第２端には、第１上側端子ＤＨａが接続されている。これにより、第１上側端子ＤＨａに流れる微少電流によって第１上側センス抵抗体４０ａに電圧降下が生じる。このため、第１上側センス抵抗体４０ａにおける電圧降下量である上側第１電位差ＶＨａを、第１上アームダイオードＤＨ１に流れる還流電流の相関値として用いることができる。

第２上側センス抵抗体４０ｂの第１端には、第２上アームスイッチＳＨ２のエミッタが接続され、第２上側センス抵抗体４０ｂの第２端には、第２上側端子ＤＨｂが接続されている。これにより、第２上側端子ＤＨｂに流れる微少電流によって第２上側センス抵抗体４０ｂに電圧降下が生じる。このため、第２上側センス抵抗体４０ｂにおける電圧降下量である上側第２電位差ＶＨｂを、第２上アームダイオードＤＨ２に流れる還流電流の相関値として用いることができる。

上側増幅器４１は、上側第１電位差ＶＨａと上側第２電位差ＶＨｂとの差を増幅し、上アーム電圧値ΔＶＤＨとして出力する。上アーム電圧値ΔＶＤＨは、第１上アームダイオードＤＨ１に流れる還流電流値と第２上アームダイオードＤＨ２に流れる還流電流値との差の相関値であり、上アーム電流値に相当する。

なお本実施形態において、第１上側端子ＤＨａ，第２上側端子ＤＨｂ，第１上側センス抵抗体４０ａ及び第２上側センス抵抗体４０ｂが上アーム検出部に相当し、第１下側端子ＤＬａ，第２下側端子ＤＬｂ，第１下側センス抵抗体８０ａ及び第２下側センス抵抗体８０ｂが下アーム検出部に相当する。また本実施形態において、上側増幅器４１が上アーム算出部に相当し、下アーム電流値に相当する下アーム電圧値ΔＶＤＬを出力する下側増幅器８１が下アーム算出部に相当する。

下アーム駆動回路ＤｒＬは、下側電圧可変部７１を備えている。下側電圧可変部７１は、下側電源７０の出力電圧を変圧して出力する機能を有する。下側電圧可変部７１には、下側充電スイッチ７２を介して上側充電抵抗体３３の第１端が接続されている。

上側制御部ＣＴＨは、先の図１４に示した処理に加えて、図３１に示す処理を行う。下側制御部ＣＴＬは、先の図１１に示した処理に加えて、図３２に示す処理を行う。

図３１は、上側制御部ＣＴＨにより実行される変動抑制処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ６０では、取得した上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令であるか否かを判定する。

ステップＳ６０においてオン駆動指令であると判定した場合には、ステップＳ６１に進み、上側増幅器４１から出力された上アーム電圧値ΔＶＤＨを取得する。そして、取得した上アーム電圧値ΔＶＤＨの絶対値が上アーム閾値ＶＨｔｈよりも大きいか否かを判定する。この処理は、アンバランス現象が生じているか否かを判定するための処理である。なお上アーム閾値ＶＨｔｈは、下アーム閾値ＶＬｔｈと同じ値に設定されていてもよいし、下アーム閾値ＶＬｔｈと異なる値に設定されていてもよい。

ステップＳ６１において否定判定した場合には、ステップＳ６２に進み、下アーム駆動信号ＧＬが次回オン駆動指令に切り替えられる場合の第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のスイッチング速度を通常モードとする。通常モードでは、上側制御部ＣＴＨから下側制御部ＣＴＬにスイッチング速度の変更指令が出力されない。このため、通常モードでは、下側電圧可変部７１の出力電圧値が第１電圧値Ｖ１とされる。

一方、ステップＳ６１において肯定判定した場合には、アンバランス現象が生じていると判定し、ステップＳ６３に進む。ステップＳ６３では、下側電圧可変部７１の出力電圧値を第２電圧値Ｖ２に変更する指令を下側制御部ＣＴＬに出力する。

図３２は、下側制御部ＣＴＬにより実行される変動抑制処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ７０では、取得した下アーム駆動信号ＧＬがオフ駆動指令であるか否かを判定する。ステップＳ７０においてオフ駆動指令であると判定した場合には、ステップＳ７１に進み、上側制御部ＣＴＨからのスイッチング速度の変更指令があるか否かを判定する。

ステップＳ７１において変更指令がないと判定した場合には、ステップＳ７２に進み、下側電圧可変部７１の出力電圧値を第１電圧値Ｖ１に設定する。一方、ステップＳ７１において変更指令があると判定した場合には、ステップＳ７３に進み、下側電圧可変部７１の出力電圧値を第２電圧値Ｖ２に設定する。

ステップＳ７０において下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令であると判定した場合には、ステップＳ７４に進み、下側電圧可変部７１の出力電圧値をステップＳ７２又はＳ７３で設定した電圧値に設定した状態で充電処理を行う。これにより、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２がオン状態に切り替えられる。

図３３に、変動抑制処理が行われる場合のタイムチャートを示す。ここで図３３（ｅ）は、第１，第２上アームダイオードＤＨ１，ＤＨ２に流れる還流電流値ＩＦＨ１，ＩＦＨ２の推移を示す。

時刻ｔ１において下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令に切り替えられることにより、その後第１，第２上アームダイオードＤＨ１，ＤＨ２にリカバリ電流が流れる。なお、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令とされている期間においては、先の図１１に示した処理が行われる。

その後時刻ｔ２において、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令に切り替えられる。そして、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令とされている期間において、上アーム電圧値ΔＶＤＨの絶対値が上アーム閾値ＶＨｔｈよりも大きいと判定される。このため、上側制御部ＣＴＨから下側制御部ＣＴＬにスイッチング速度の変更指令が出力される。これにより、下側制御部ＣＴＬは、下側電圧可変部７１の出力電圧値の設定を第１電圧値Ｖ１から第２電圧値Ｖ２に切り替える。なお、下アーム駆動信号ＧＬがオフ駆動指令とされている期間においては、先の図１４に示した処理が行われる。

その後時刻ｔ３において下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令に切り替えられる。下側制御部ＣＴＬは、下アーム駆動信号ＧＬが前回オン駆動指令とされた場合よりも低いスイッチング速度で第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２をオン駆動する。このため、第１，第２上アームダイオードＤＨ１，ＤＨ２に流れる還流電流値ＩＦＨ１，ＩＦＨ２の低下速度が、下アーム駆動信号ＧＬが前回オン駆動指令とされた場合の各還流電流値ＩＦＨ１，ＩＦＨ２の低下速度よりも低くなる。その結果、リカバリ電流の流通の完了に起因して生じるサージ電圧を低減でき、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のエミッタ間に生じる電位差の変動を抑制できる。

以上説明した本実施形態によれば、上下アームそれぞれで生じるエミッタ間の電位差の変動を抑制することができる。

ちなみに本実施形態において、上記第２〜第８実施形態で説明した構成が適用されてもよい。

また図３０に示した構成から、下側検出回路８０が除去されてもよい。この場合、上アームにおいて生じる第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のエミッタ間の電位差の変動を抑制できる。なお、この場合、第１、第２上アームダイオードＤＨ１，ＤＨ２が自アームダイオードに相当し、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２が自アームスイッチに相当する。また、第１、第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２が対向アームダイオードに相当し、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２が対向アームスイッチに相当する。

（第９実施形態）
以下、第９実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、アンバランス現象が生じている場合、スイッチング速度に代えて、対向アームスイッチのオン駆動タイミングを変更する。

図３４に、本実施形態に係る各駆動回路ＤｒＨ，ＤｒＬを示す。なお図３４において、先の図２４に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。上アーム駆動回路ＤｒＨにおいて、先の図２４に示す構成から、第１，第２上側電圧可変部３１ａ，３１ｂが除去されている。

図３５に、下側制御部ＣＴＬにより実行される変動抑制処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお図３５において、先の図２５に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

ステップＳ４１において下側第１電位差ＶＬａが下側第２電位差ＶＬｂよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ８０に進む。ステップＳ８０では、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち第１上アームスイッチＳＨ１のオン駆動タイミングのみを早める指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。第２上アームスイッチＳＨ２のオン駆動タイミングの変更指令は出力されない。この場合、第２上アームスイッチＳＨ２は、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令とされている期間に渡ってオン駆動される。

一方、ステップＳ４１において下側第２電位差ＶＬｂが下側第１電位差ＶＬａよりも大きいと判定した場合には、ステップＳ８１に進み、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち第２上アームスイッチＳＨ２のオン駆動タイミングのみを早める指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。第１上アームスイッチＳＨ１のオン駆動タイミングの変更指令は出力されない。

ステップＳ１１において否定判定した場合には、ステップＳ８２に進み、通常モードに設定する。このモードでは、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２は、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令とされている期間に渡ってオン駆動される。

ちなみに、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が大きいほど、第１基準タイミングに対して上アームスイッチのオン駆動タイミングを早める時間であるシフト時間が段階的又は連続的に長くされてもよい。ここで第１基準タイミングは、例えば、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令に切り替えられるタイミングに設定されればよい。

また、シフト時間に基づいて、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２をオフ駆動に切り替えるタイミングを早めるのが望ましい。これは、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２と、上アームスイッチとの双方がオンされて上下アーム短絡が生じることを防止するためである。例えば、下アーム駆動信号ＧＬのオフ駆動指令に従って第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２をオフ駆動に切り替えるタイミングを、シフト時間、又はシフト時間よりも長い時間だけ早めてもよい。

上側制御部ＣＴＨが行う変動抑制処理について説明する。

上側制御部ＣＴＨは、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち少なくとも一方のオン駆動タイミングを早める指令が下側制御部ＣＴＬからあるか否かを判定する。上側制御部ＣＴＨは、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２それぞれのオン駆動タイミングを早める指令がないと判定した場合、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令とされている期間に渡って第１，第２上側充電スイッチ３２ａ，３２ｂをオン状態にする。

上側制御部ＣＴＨは、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち第１上アームスイッチＳＨ１のみのオン駆動タイミングを早める指令があると判定した場合、上アーム駆動信号ＧＨがオフ駆動指令からオン駆動指令に切り替えられるタイミングに対して、第１上アームスイッチＳＨ１のオン駆動タイミングを早める。詳しくは、上側制御部ＣＴＨは、第２上側充電スイッチ３２ｂよりも先に第１上側充電スイッチ３２ａをオン状態に切り替える。

上側制御部ＣＴＨは、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち第２上アームスイッチＳＨ２のみのオン駆動タイミングを早める指令があると判定した場合、上アーム駆動信号ＧＨがオフ駆動指令からオン駆動指令に切り替えられるタイミングに対して、第２上アームスイッチＳＨ２のオン駆動タイミングを早める。詳しくは、上側制御部ＣＴＨは、第１上側充電スイッチ３２ａよりも先に第２上側充電スイッチ３２ｂをオン状態に切り替える。

図３６に、変動抑制処理が行われる場合のタイムチャートを示す。ここで図３６は、先の図１５に対応している。

時刻ｔ２において、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令に切り替えられる。そして、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令とされている期間において、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が下アーム閾値ＶＬｔｈよりも大きいと判定される。また、下側第１電位差ＶＬａが下側第２電位差ＶＬｂよりも大きいと判定される。このため、下側制御部ＣＴＬから上側制御部ＣＴＨに第１上アームスイッチＳＨ１のオン駆動タイミングの変更指令が出力される。

その後、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令に切り替えられる時刻ｔ４よりも上記シフト時間だけ前の時刻ｔ３において、第１上側充電スイッチ３２ａがオン状態に切り替えられ、第１上アームスイッチＳＨ１がオン駆動される。なお図３６に示す例では、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のオフ駆動タイミングが上記シフト時間だけ早められている。その後時刻ｔ４において、第２上アームスイッチＳＨ２がオン駆動に切り替えられる。

以上説明した本実施形態によれば、スイッチング速度を低下させることなく、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２のリカバリ電流の流通完了タイミングのずれを小さくできる。これにより、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のスイッチング損失を増加させることなく、第１，第２下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２のエミッタ間で生じる電位差の変動を抑制できる。

（第１０実施形態）
以下、第１０実施形態について、上記第９実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、対向アームスイッチのオン駆動タイミングの変更方法を変更する。詳しくは、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２のうち還流電流値が小さい方のダイオードを選択する。そして、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち、選択した下アームダイオードに対して対向アーム側の上アームスイッチのオン駆動タイミングを遅らせる。

図３７に、下側制御部ＣＴＬにより実行される変動抑制処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお図３７において、先の図３５に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

ステップＳ１１において肯定判定した場合には、ステップＳ８３に進み、下側第１電位差ＶＬａが下側第２電位差ＶＬｂよりも小さいか否かを判定する。

ステップＳ８３において下側第１電位差ＶＬａが下側第２電位差ＶＬｂよりも小さいと判定した場合には、ステップＳ８４に進み、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち第１上アームスイッチＳＨ１のオン駆動タイミングのみを遅らす指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。第２上アームスイッチＳＨ２のオン駆動タイミングの変更指令は出力されない。この場合、第２上アームスイッチＳＨ２は、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令とされている期間に渡ってオン駆動される。

一方、ステップＳ８３において否定判定した場合には、ステップＳ８５に進み、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち第２上アームスイッチＳＨ２のオン駆動タイミングのみを遅らす指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。第１上アームスイッチＳＨ１のオン駆動タイミングの変更指令は出力されない。

ちなみに、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が大きいほど、第２基準タイミングに対して上アームスイッチのオン駆動タイミングを遅らす時間が段階的又は連続的に長くされてもよい。ここで第２基準タイミングは、例えば、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令に切り替えられるタイミングに設定されればよい。

上側制御部ＣＴＨが行う変動抑制処理について説明する。

上側制御部ＣＴＨは、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち少なくとも一方のオン駆動タイミングを遅らす指令が下側制御部ＣＴＬからあるか否かを判定する。上側制御部ＣＴＨは、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２それぞれのオン駆動タイミングを遅らす指令がないと判定した場合、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令とされている期間に渡って第１，第２上側充電スイッチ３２ａ，３２ｂをオン状態にする。

上側制御部ＣＴＨは、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち第１上アームスイッチＳＨ１のみのオン駆動タイミングを遅らす指令があると判定した場合、第２基準タイミングに対して、第１上アームスイッチＳＨ１のオン駆動タイミングを遅らす。

上側制御部ＣＴＨは、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のうち第２上アームスイッチＳＨ２のみのオン駆動タイミングを遅らす指令があると判定した場合、第２基準タイミングに対して、第２上アームスイッチＳＨ２のオン駆動タイミングを遅らす。

図３８に、変動抑制処理が行われる場合のタイムチャートを示す。ここで図３８は、先の図３６に対応している。

時刻ｔ２において、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令に切り替えられる。そして、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令とされている期間において、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が下アーム閾値ＶＬｔｈよりも大きいと判定される。また、下側第２電位差ＶＬｂが下側第１電位差ＶＬａよりも小さいと判定される。このため、下側制御部ＣＴＬから上側制御部ＣＴＨに第２上アームスイッチＳＨ２のオン駆動タイミングの変更指令が出力される。

その後、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令に切り替えられる時刻ｔ３において、第１上側充電スイッチ３２ａがオン状態に切り替えられ、第１上アームスイッチＳＨ１がオン駆動される。その後時刻ｔ４において、第２上アームスイッチＳＨ２がオン駆動に切り替えられる。

以上説明した本実施形態によれば、第１，第２下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２のリカバリ電流の流通完了タイミングのずれを小さくできる。これにより、上記第９実施形態の効果に準じた効果を得ることができる。

（第１１実施形態）
以下、第１１実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、アンバランス現象が生じている場合であっても、特定の条件を満たす場合には変動抑制処理を行わない。

図３９に、本実施形態に係る各駆動回路ＤｒＨ，ＤｒＬを示す。なお図３９において、先の図２に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

インバータ２０は、第１上アームスイッチＳＨ１及び第２上アームスイッチＳＨ２の温度を検出する温度検出部２４を備えている。温度検出部２４は、例えば、感温ダイオード又はサーミスタである。温度検出部２４により検出された温度であるスイッチ温度ＴＤｓｗは、上側制御部ＣＴＨを介して下側制御部ＣＴＬに入力される。下側制御部ＣＴＬは、制御装置２２から電源電圧値ＶＨｒを取得する。

図４０に、下側制御部ＣＴＬにより実行される変動抑制処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお図４０において、先の図１１に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

ステップＳ１１において肯定判定した場合には、ステップＳ９０に進み、電源電圧値ＶＨｒ及びスイッチ温度ＴＤｓｗを取得する。なお本実施形態において、ステップＳ９０の処理が電圧取得部及び温度取得部に相当する。

続くステップＳ９１では、取得した電源電圧値ＶＨｒが下限電圧閾値ＶＬＬ未満であるとの条件、又は取得したスイッチ温度ＴＤｓｗが上限温度閾値ＴＵＬを超えているとの条件のいずれかが成立しているか否かを判定する。ステップＳ９１の処理は、アンバランス現象が生じていると判定された場合であっても、オン駆動される場合の第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のスイッチング速度が低くなるときには、変動抑制処理を行わないための処理である。

つまり、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２の温度が高いほど、スイッチング速度が低くなる傾向にある。また、コンデンサ１１の端子間電圧が低いほど、スイッチング速度が低くなる傾向にある。スイッチング速度が低くなると、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオン駆動される場合に生じるサージ電圧が低くなる。サージ電圧が低くなる状況下においては、アンバランス現象が生じている場合であっても、その現象がエミッタ間の電位差の変動に及ぼす影響は小さいと考えられる。このため本実施形態では、ステップＳ９１において否定判定した場合には、ステップＳ１２に進み、変動抑制処理を行わない。

ちなみに、下限電圧閾値ＶＬＬは、スイッチ温度ＴＤｓｗに基づいて可変設定されてもよい。これは、変動抑制処理を行わないことを判定する下限電圧閾値ＶＬＬが、上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２の温度に依存し得るためである。例えば、下限電圧閾値ＶＬＬは、スイッチ温度ＴＤｓｗが高いほど、大きい値に設定されればよい。

また、上限温度閾値ＴＵＬは、電源電圧値ＶＨｒに基づいて可変設定されてもよい。これは、変動抑制処理を行わないことを判定する上限温度閾値ＴＵＬが、コンデンサ１１の端子間電圧に依存し得るためである。例えば、上限温度閾値ＴＵＬは、電源電圧値ＶＨｒが低いほど、大きい値に設定されればよい。

ステップＳ９１において肯定判定した場合には、ステップＳ１３に進む。ちなみにステップＳ１３において、図４１に示すように、電源電圧値ＶＨｒが小さいほど、第１電圧値Ｖ１及び第２電圧値Ｖ２を大きく設定してもよい。またステップＳ１３において、スイッチ温度ＴＤｓｗが高いほど、第１電圧値Ｖ１及び第２電圧値Ｖ２を大きく設定してもよい。この処理は、電源電圧値ＶＨｒが小さかったり、スイッチ温度ＴＤｓｗが高かったりするほど、スイッチング速度を高くしても、エミッタ間の電位差の変動量が過度に大きくならないことに基づく。

以上説明した本実施形態において、ステップＳ９１において肯定判定された場合、第１，第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２のスイッチング速度が低下されない。このため、第２上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２がオン駆動される場合のスイッチング損失の増加を抑制できる。

ちなみに図４０のステップＳ９１において、電源電圧値ＶＨｒに関する条件、又はスイッチ温度ＴＤｓｗに関する条件のいずれかが除去されてもよい。またステップＳ１３において、先の図４１に示した処理が行われなくてもよい。

また、本実施形態の構成が、上記第２〜第１０実施形態で説明した構成に適用されてもよい。

（第１２実施形態）
以下、第１２実施形態について、上記第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図４２に示すように、上，下アームそれぞれが３つのスイッチにより構成されている。なお図４２は、インバータ２０の１相分の構成を示す図である。なお図４２において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

インバータ２０は、各相において、さらに第３上アームスイッチＳＨ３及び第３下アームスイッチＳＬ３の直列接続体を備えている。本実施形態において、各スイッチＳＨ３，ＳＬ３は、電圧制御型の半導体スイッチ素子であり、具体的にはＩＧＢＴである。

第３上アームスイッチＳＨ３には、第３上アームダイオードＤＨ３が逆並列に接続されており、第３下アームスイッチＳＬ３には、第３下アームダイオードＤＬ３が逆並列に接続されている。なお、各ダイオードＤＨ３，ＤＬ３は、各スイッチＳＨ３，ＳＬ３と一体化されてダイオード内蔵ＩＧＢＴとされていてもよいし、各スイッチＳＨ３，ＳＬ３に対して外付けされていてもよい。また本実施形態において、第３上アームスイッチＳＨ３、第３上アームダイオードＤＨ３、第３下アームスイッチＳＬ３及び第３下アームダイオードＤＬ３は、収容ケースに収容されて半導体モジュールＭＳとして一体化されている。

各相において、３つの半導体モジュールＭＳそれぞれの中間端子ＴＯには、モータ導電部材Ｂｍを介して、回転電機２１の巻線２１Ａの第１端が接続されている。

図４３に、本実施形態に係る各駆動回路ＤｒＨ，ＤｒＬを示す。なお図４３において、先の図２等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

上アーム駆動回路ＤｒＨにおいて、上側充電抵抗体３３の第２端には、第３上アームスイッチＳＨ３のゲートが接続されている。第３上アームスイッチＳＨ３のゲートには、上側放電抵抗体３４の第１端が接続されている。

下アーム駆動回路ＤｒＬにおいて、下側充電抵抗体７３の第２端には、第３下アームスイッチＳＬ３のゲートが接続されている。第３下アームスイッチＳＬ３のゲートには、下側放電抵抗体７４の第１端が接続されている。

第３下アームダイオードＤＬ３は、第３下側端子ＤＬｃを備えている。第３下側端子ＤＬｃには、第３下アームダイオードＤＬ３に流れる電流と正の相関を有する微小電流が流れる。

下側検出回路８０は、第３下側センス抵抗体８０ｃを備えている。第３下側センス抵抗体８０ｃの第１端には、第３下アームスイッチＳＬ３のエミッタが接続され、第３下側センス抵抗体８０ｃの第２端には、第３下側端子ＤＬｃが接続されている。これにより、第３下側端子ＤＬｃに流れる微少電流によって第３下側センス抵抗体８０ｃに電圧降下が生じる。このため、第３下側センス抵抗体８０ｃにおける電圧降下量である下側第３電位差ＶＬｃを、第３下アームダイオードＤＬ３に流れる還流電流値の相関値として用いることができる。なお、各センス抵抗体８０ａ〜８０ｃの第２端は、下側制御部ＣＴＬに接続されている。

図４４に、下側制御部ＣＴＬにより実行される変動抑制処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお図４４において、先の図１１に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

ステップＳ１０において肯定判定した場合には、ステップＳ１００に進み、下側第１電位差ＶＬａ、下側第２電位差ＶＬｂ及び下側第３電位差ＶＬｃを取得する。そして、取得した各電位差ＶＬａ〜ＶＬｃの中から最大の電位差ＶＭＡＸを選択する。続くステップＳ１０１では、取得した各電位差ＶＬａ〜ＶＬｃの中から最小の電位差ＶＭＩＮを選択する。

続くステップＳ１０２では、最大の電位差ＶＭＡＸと最小の電位差ＶＭＩＮとの差を下アーム電圧値ΔＶＤＬとして算出する。その後、ステップＳ１１に進む。

図４５に、変動抑制処理が行われる場合のタイムチャートを示す。ここで図４５（ｅ）は、第１，第２，第３下アームダイオードＤＬ１，ＤＬ２，ＤＬ３に流れる還流電流値ＩＦＬ１，ＩＦＬ２，ＩＦＬ３の推移を示す。

時刻ｔ２において、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令に切り替えられる。そして、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令とされている期間において、ステップＳ１００〜Ｓ１０２の処理が行われる。そして、下アーム電圧値ΔＶＤＬの絶対値が下アーム閾値ＶＬｔｈよりも大きいと判定される。このため、下側制御部ＣＴＬから上側制御部ＣＴＨにスイッチング速度の変更指令が出力される。

その後時刻ｔ３において上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令に切り替えられる。上側制御部ＣＴＨは、上アーム駆動信号ＧＨが前回オン駆動指令とされた場合よりも低いスイッチング速度で第１，第２，第３上アームスイッチＳＨ１，ＳＨ２，ＳＨ３をオン駆動する。このため、各還流電流値ＩＦＬ１，ＩＦＬ２，ＩＦＬ３の低下速度が、上アーム駆動信号ＧＨが前回オン駆動指令とされた場合の各還流電流値ＩＦＬ１，ＩＦＬ２，ＩＦＬ３の低下速度よりも低くなる。その結果、リカバリ電流の流通の完了に起因して生じるサージ電圧を低減できる。これにより、第１，第２，第３下アームスイッチＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３のエミッタ間に生じる電位差の変動を抑制できる。

ちなみに、上，下アームそれぞれが４つ以上のスイッチにより構成されていてもよい。

（第１３実施形態）
以下、第１３実施形態について、上記第１２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、駆動回路の構成を変更する。

図４６に、本実施形態に係る各駆動回路ＤｒＨ，ＤｒＬを示す。なお図４６において、先の図３４等に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

上アーム駆動回路ＤｒＨは、第３上側電源３０ｃ、第３上側電圧可変部３１ｃ、第３上側電圧可変部３１ｃ、第３上側充電スイッチ３２ｃ及び第３上側充電抵抗体３３ｃを備えている。第３上側電圧可変部３１ｃは、第３上側電源３０ｃの出力電圧を変圧して出力する機能を有する。第３上側電圧可変部３１ｃには、第３上側充電スイッチ３２ｃを介して第３上側充電抵抗体３３ｃの第１端が接続されている。第３上側充電抵抗体３３ｃの第２端には、第３上アームスイッチＳＨ３のゲートが接続されている。

上アーム駆動回路ＤｒＨは、第３上側放電抵抗体３４ｃ及び第３上側放電スイッチ３５ｃを備えている。第３上側放電抵抗体３４ｃの第１端には、第３上アームスイッチＳＨ３のゲートが接続されている。第３上側放電抵抗体３４ｃの第２端には、第３上側放電スイッチ３５ｃを介して、上アーム駆動回路ＤｒＨのグランドＧＮＤＨが接続されている。

上側制御部ＣＴＨは、充電処理として、上アーム駆動信号ＧＨがオン駆動指令になっていると判定している場合、第１，第２，第３上側充電スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃをオン状態とし、第１，第２，第３上側放電スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃをオフ状態とする処理を行う。一方、上側制御部ＣＴＨは、放電処理として、上アーム駆動信号ＧＨがオフ駆動指令になっていると判定している場合、第１，第２，第３上側充電スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃをオフ状態とし、第１，第２，第３上側放電スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃをオン状態とする処理を行う。

下側制御部ＣＴＬは、アンバランス現象が生じていると判定している場合において、例えば以下（Ａ）〜（Ｆ）に説明する変動抑制処理を行うことができる。

（Ａ）下側制御部ＣＴＬは、下側第１電位差ＶＬａ〜下側第３電位差ＶＬｃの中から、最大の電位差ＶＭＡＸを選択する。下側制御部ＣＴＬは、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中から、選択した最大の電位差ＶＭＡＸに対応する下アームダイオードに対して対向アーム側の上アームスイッチを上アーム最大スイッチとして選択する。下側制御部ＣＴＬは、上アーム最大スイッチのスイッチング速度を、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３のうち上アーム最大スイッチ以外のスイッチのスイッチング速度よりも高くする変更指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。ここで、スイッチング速度は、第１〜第３上側電圧可変部３１ａ〜３１ｃの出力電圧値の変更により変更されればよい。

これにより、第１〜第３下アームダイオードＤＬ１〜ＤＬ３のリカバリ電流の流通完了タイミングのずれを小さくでき、第１〜第３下アームスイッチＳＬ１〜ＳＬ３のエミッタ間で生じる電位差の変動を抑制できる。

（Ｂ）下側制御部ＣＴＬは、下側第１電位差ＶＬａ〜下側第３電位差ＶＬｃの中から、最小の電位差ＶＭＩＮを選択する。下側制御部ＣＴＬは、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中から、選択した最小の電位差ＶＭＩＮに対応する下アームダイオードに対して対向アーム側の上アームスイッチを上アーム最小スイッチとして選択する。下側制御部ＣＴＬは、上アーム最小スイッチのスイッチング速度を、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３のうち上アーム最小スイッチ以外のスイッチのスイッチング速度よりも低くする変更指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。ここで、スイッチング速度は、第１〜第３上側電圧可変部３１ａ〜３１ｃの出力電圧値の変更により変更されればよい。

これにより、第１〜第３下アームダイオードＤＬ１〜ＤＬ３のリカバリ電流の流通完了タイミングのずれを小さくでき、第１〜第３下アームスイッチＳＬ１〜ＳＬ３のエミッタ間で生じる電位差の変動を抑制できる。

（Ｃ）下側制御部ＣＴＬは、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中から、上述した上アーム最小スイッチ及び上アーム最大スイッチを選択する。下側制御部ＣＴＬは、上アーム最小スイッチのスイッチング速度を、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中で最も低くする変更指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。また、下側制御部ＣＴＬは、上アーム最大スイッチのスイッチング速度を、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中で最も高くする変更指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。

これにより、第１〜第３下アームダイオードＤＬ１〜ＤＬ３のリカバリ電流の流通完了タイミングのずれをいっそう小さくでき、第１〜第３下アームスイッチＳＬ１〜ＳＬ３のエミッタ間で生じる電位差の変動をいっそう抑制できる。

（Ｄ）下側制御部ＣＴＬは、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中から上アーム最大スイッチを選択する。下側制御部ＣＴＬは、上アーム最大スイッチのオン駆動タイミングを、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中で最も早くする変更指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。ここで、オン駆動タイミングは、第１〜第３上側充電スイッチ３２ａ〜３２ｃのオン状態への切り替えタイミングの変更により変更されればよい。

これにより、第１〜第３下アームダイオードＤＬ１〜ＤＬ３のリカバリ電流の流通完了タイミングのずれを小さくでき、第１〜第３下アームスイッチＳＬ１〜ＳＬ３のエミッタ間で生じる電位差の変動を抑制できる。

（Ｅ）下側制御部ＣＴＬは、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中から上アーム最小スイッチを選択する。下側制御部ＣＴＬは、上アーム最小スイッチのオン駆動タイミングを、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中で最も遅くする変更指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。

これにより、第１〜第３下アームダイオードＤＬ１〜ＤＬ３のリカバリ電流の流通完了タイミングのずれを小さくでき、第１〜第３下アームスイッチＳＬ１〜ＳＬ３のエミッタ間で生じる電位差の変動を抑制できる。

（Ｆ）下側制御部ＣＴＬは、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中から、上アーム最小スイッチ及び上アーム最大スイッチを選択する。下側制御部ＣＴＬは、上アーム最大スイッチのオン駆動タイミングを、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中で最も早くする変更指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。また、下側制御部ＣＴＬは、上アーム最小スイッチのオン駆動タイミングを、第１〜第３上アームスイッチＳＨ１〜ＳＨ３の中で最も遅くする変更指令を上側制御部ＣＴＨに出力する。

これにより、第１〜第３下アームダイオードＤＬ１〜ＤＬ３のリカバリ電流の流通完了タイミングのずれをいっそう小さくでき、第１〜第３下アームスイッチＳＬ１〜ＳＬ３のエミッタ間で生じる電位差の変動をいっそう抑制できる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・各上アームスイッチそれぞれに複数個ずつ上アームダイオードが逆並列に接続され、各下アームスイッチそれぞれに複数個ずつ下アームダイオードが逆並列に接続されていてもよい。図４７に、インバータ２０の１相分の構成において、各スイッチに２つずつダイオードが逆並列接続されている例を示す。なお図４７において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

第１上アームスイッチＳＨ１には、第１Ａ上アームダイオードＤＨ１Ａ及び第１Ｂ上アームダイオードＤＨ１Ｂのそれぞれが逆並列に接続されており、第２上アームスイッチＳＨ２には、第２Ａ上アームダイオードＤＨ２Ａ及び第２Ｂ上アームダイオードＤＨ２Ｂのそれぞれが逆並列に接続されている。第１下アームスイッチＳＬ１には、第１Ａ下アームダイオードＤＬ１Ａ及び第１Ｂ下アームダイオードＤＬ１Ｂのそれぞれが逆並列に接続されており、第２下アームスイッチＳＬ２には、第２Ａ下アームダイオードＤＬ２Ａ及び第２Ｂ下アームダイオードＤＬ２Ｂのそれぞれが逆並列に接続されている。

図４７に示す構成では、第１Ａ，第２Ａ上アームダイオードＤＨ１Ａ，ＤＨ２Ａ及び第１Ａ，第２Ａ下アームダイオードＤＬ１Ａ，ＤＬ２Ａとして、ＳｉＣのショットキーバリアダイオード（以下、ＳｉＣ−ＳＢＤ）が用いられている。また、第１Ｂ，第２Ｂ上アームダイオードＤＨ１Ｂ，ＤＨ２Ｂ及び第１Ｂ，第２Ｂ下アームダイオードＤＬ１Ｂ，ＤＬ２Ｂとして、Ｓｉ−ＰｉＮダイオード（以下、Ｓｉ−ＰＮＤ）が用いられている。

Ｕ相下アームを例にして説明すると、下アーム駆動回路ＤｒＬの電流検出部は、第１下アームスイッチＳＬ１に対応する２つのダイオード群ＤＬ１Ａ，ＤＬ１Ｂに流れる還流電流値の合計値を第１還流電流検出値として検出し、第２下アームスイッチＳＬ２に対応する２つのダイオード群ＤＬ２Ａ，ＤＬ２Ｂに流れる還流電流値の合計値を第２還流電流検出値として検出する。下アーム駆動回路ＤｒＬの下側駆動部ＣＴＮは、第１還流電流検出値と第２還流電流検出値との差をアンバランス電流値として算出する。ちなみに、先の図２５，図２８に示す処理において、下側第１電位差ＶＬａに相当する値として第１還流電流検出値が用いられ、下側第２電位差ＶＬｂに相当する値として第２還流電流検出値が用いられればよい。

なお、ＳｉＣ−ＳＢＤ及びＳｉ−ＰＮＤの電圧電流特性は、例えば特開２０１４−９０１７９号公報の図３に示されているように、順方向電圧値に対する電流値の特性が似ている。このため、ＳｉＣ−ＳＢＤ及びＳｉ−ＰＮＤそれぞれに流れる電流比率を制御しやすく、ダイオード群で還流電流値を捉えてアンバランス現象を解消しやすい。

ちなみに、各スイッチに逆並列接続されるダイオードの数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。

・上記第１実施形態において、下側制御部ＣＴＬは、下アーム駆動信号ＧＬがオン駆動指令とされている期間における下アーム電圧値ΔＶＤＬの時間平均値の絶対値を算出し、この絶対値を図１１のステップＳ１１で用いてもよい。

・上記第１実施形態では、図１１のステップＳ１３の処理が行われた場合、その直後に出現する上アーム駆動信号ＧＨのオン駆動指令期間において、上側制御部ＣＴＨが変動抑制処理を行ったがこれに限らない。例えば、図１１のステップＳ１３の処理が行われた場合、その直後に出現する上アーム駆動信号ＧＨのオン駆動指令期間の次に出現する上アーム駆動信号ＧＨのオン駆動指令期間において、上側制御部ＣＴＨが変動抑制処理を行ってもよい。

・上側制御部ＣＴＨ及び下側制御部ＣＴＬが１つの制御部とされていてもよい。

・インバータを構成するスイッチとしては、ＩＧＢＴに限らず、例えばＮチャネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。この場合、制御端子はゲートであり、入力端子はドレインであり、出力端子はソースである。

・電力変換器としては、３相のものに限らず、２相、又は４相以上のものであってもよい。

・電流検出部としては、センス抵抗体が用いられる構成に限らない。

・駆動回路としては、車両に搭載されるものに限らない。

２０…インバータ、ＳＨ１，ＳＨ２…第１，第２上アームスイッチ、ＳＬ１，ＳＬ２…第１，第２下アームスイッチ、ＤｒＨ，ＤｒＬ…上，下アーム駆動回路。

Claims (20)

1. 複数の上アームスイッチ（ＳＨ１〜ＳＨ３）と、
   複数の前記上アームスイッチのそれぞれに直列接続された下アームスイッチ（ＳＬ１〜ＳＬ３）と、
   複数の前記上アームスイッチのそれぞれに１つずつ逆並列接続された上アームダイオード（ＤＨ１〜ＤＨ３）、又は複数の前記上アームスイッチのそれぞれに複数個ずつ逆並列接続された上アームダイオード（ＤＨ１Ａ〜ＤＨ２Ｂ）を含み、複数の前記上アームスイッチそれぞれに対応して設けられた上ダイオード部と、
   複数の前記下アームスイッチのそれぞれに１つずつ逆並列接続された下アームダイオード（ＤＬ１〜ＤＬ３）、又は複数の前記下アームスイッチのそれぞれに複数個ずつ逆並列接続された下アームダイオード（ＤＬ１Ａ〜ＤＬ２Ｂ）を含み、複数の前記下アームスイッチそれぞれに対応して設けられた下ダイオード部と、を備え、前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチが交互にオン駆動される電力変換器（２０）に適用され、
   前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチの直列接続体のそれぞれは、互いに並列接続されており、
   前記上ダイオード部及び前記下ダイオード部のうち、一方が自ダイオード部とされてかつ他方が対向ダイオード部とされる場合において、前記自ダイオード部に流れる還流電流値を還流電流検出値として検出する電流検出部（ＤＬａ〜ＤＬｃ，ＤＨａ，ＤＨｂ，４０ａ，４０ｂ，８０ａ〜８０ｃ）と、
   前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチのうち、前記自ダイオード部が逆並列接続されたスイッチが自アームスイッチとされてかつ前記対向ダイオード部が逆並列接続されたスイッチが対向アームスイッチとされる場合において、前記還流電流検出値に基づいて、前記対向アームスイッチがオフ駆動からオン駆動に切り替えられる場合に複数の前記自アームスイッチの出力端子間に生じる電位差を抑制するように、前記対向アームスイッチの駆動制御処理を行う制御部（ＣＴＨ，ＣＴＬ）と、を備えるスイッチの駆動回路（ＤｒＨ，ＤｒＬ）。
2. 前記制御部は、前記駆動制御処理として、前記対向アームスイッチのスイッチング速度を変更する処理を行う請求項１に記載のスイッチの駆動回路。
3. 前記還流電流検出値に基づいて、複数の前記自ダイオード部の間において生じている還流電流値の差であるアンバランス電流値を算出する電流算出部（４１，８１，ＣＴＬ）を備え、
   前記制御部は、前記駆動制御処理として、前記対向アームスイッチがオフ駆動からオン駆動に切り替えられる場合に複数の前記自アームスイッチの出力端子間に生じる電位差の抑制度合いが、前記アンバランス電流値が小さいときよりも前記アンバランス電流値が大きいときに大きくなるように、前記対向アームスイッチの駆動態様を変更する処理を行う請求項２に記載のスイッチの駆動回路。
4. 前記制御部は、前記駆動制御処理として、オン駆動に切り替えられる場合における複数の前記対向アームスイッチ全てのスイッチング速度を、前記アンバランス電流値が小さいときよりも前記アンバランス電流値が大きいときに低くする処理を行う請求項３に記載のスイッチの駆動回路。
5. 複数の前記自ダイオード部のうち、前記還流電流検出値が最も大きい自ダイオード部を選択する最大選択部を備え、
   前記制御部は、前記駆動制御処理として、複数の前記対向アームスイッチのうち、選択された前記自ダイオード部に対して対向アーム側の対向アームスイッチのスイッチング速度を、前記アンバランス電流値が小さいときよりも前記アンバランス電流値が大きいときに高くする処理を行う請求項３に記載のスイッチの駆動回路。
6. 複数の前記自ダイオード部のうち、前記還流電流検出値が最も小さい自ダイオード部を選択する最小選択部を備え、
   前記制御部は、前記駆動制御処理として、複数の前記対向アームスイッチのうち、選択された前記自ダイオード部に対して対向アーム側の対向アームスイッチのスイッチング速度を、前記アンバランス電流値が小さいときよりも前記アンバランス電流値が大きいときに低くする処理を行う請求項３又は５に記載のスイッチの駆動回路。
7. 前記制御部は、前記駆動制御処理として、前記対向アームスイッチのオン駆動タイミングを変更する処理を行う請求項１に記載のスイッチの駆動回路。
8. 前記還流電流検出値に基づいて、複数の前記自ダイオード部の間において生じている還流電流値の差であるアンバランス電流値を算出する電流算出部（４１，８１，ＣＴＬ）を備え、
   前記制御部は、前記駆動制御処理として、前記対向アームスイッチがオフ駆動からオン駆動に切り替えられる場合に複数の前記自アームスイッチの出力端子間に生じる電位差の抑制度合いが、前記アンバランス電流値が小さいときよりも前記アンバランス電流値が大きいときに大きくなるように、前記対向アームスイッチの駆動態様を変更する処理を行う請求項７に記載のスイッチの駆動回路。
9. 複数の前記自ダイオード部のうち、前記還流電流検出値が最も大きい自ダイオード部を選択する最大選択部を備え、
   前記制御部は、前記駆動制御処理として、複数の前記対向アームスイッチのうち、選択された前記自ダイオード部に対して対向アーム側の対向アームスイッチのオン駆動タイミングを、前記アンバランス電流値が小さいときよりも前記アンバランス電流値が大きいときに早くする処理を行う請求項８に記載のスイッチの駆動回路。
10. 複数の前記自ダイオード部のうち、前記還流電流検出値が最も小さい自ダイオード部を選択する最小選択部を備え、
    前記制御部は、前記駆動制御処理として、複数の前記対向アームスイッチのうち、選択された前記自ダイオード部に対して対向アーム側の対向アームスイッチのオン駆動タイミングを、前記アンバランス電流値が小さいときよりも前記アンバランス電流値が大きいときに遅らせる処理を行う請求項８又は９に記載のスイッチの駆動回路。
11. 前記制御部は、前記アンバランス電流値が閾値を超えた場合、前記対向アームスイッチが次回オン駆動に切り替えられるときにおける前記駆動態様を変更し、前記アンバランス電流値が前記閾値以下の場合、前記対向アームスイッチが次回オン駆動に切り替えられるときにおける前記駆動態様を変更しない請求項３〜６，８〜１０のいずれか１項に記載のスイッチの駆動回路。
12. 前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチの直列接続体に印加される電圧値を電源電圧値として取得する電圧取得部を備え、
    前記制御部は、前記電源電圧値が大きい場合よりも前記電源電圧値が小さい場合に前記抑制度合いが小さくなるように、前記駆動態様を変更する請求項３〜６，８〜１１のいずれか１項に記載のスイッチの駆動回路。
13. 前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチの直列接続体に印加される電圧値を電源電圧値として取得する電圧取得部を備え、
    前記制御部は、前記電源電圧値が下限電圧閾値以上の場合に前記駆動態様を変更し、前記電源電圧値が前記下限電圧閾値よりも小さい場合に前記駆動態様を変更しない請求項３〜６，８〜１１のいずれか１項に記載のスイッチの駆動回路。
14. 前記対向アームスイッチの温度をスイッチ温度として取得する温度取得部を備え、
    前記制御部は、前記スイッチ温度が低い場合よりも前記スイッチ温度が高い場合に前記抑制度合いが小さくなるように、前記駆動態様を変更する請求項３〜６，８〜１３のいずれか１項に記載のスイッチの駆動回路。
15. 前記対向アームスイッチの温度をスイッチ温度として取得する温度取得部を備え、
    前記制御部は、前記スイッチ温度が上限温度閾値以下の場合に前記駆動態様を変更し、前記スイッチ温度が前記上限温度閾値よりも高い場合に前記駆動態様を変更しない請求項３〜６，８〜１３のいずれか１項に記載のスイッチの駆動回路。
16. 前記自ダイオード部は、前記上ダイオード部であり、
    前記自アームスイッチは、前記上アームスイッチであり、
    前記対向ダイオード部は、前記下ダイオード部であり、
    前記対向アームスイッチは、前記下アームスイッチである請求項１〜１５のいずれか１項に記載のスイッチの駆動回路。
17. 前記自ダイオード部は、前記下ダイオード部であり、
    前記自アームスイッチは、前記下アームスイッチであり、
    前記対向ダイオード部は、前記上ダイオード部であり、
    前記対向アームスイッチは、前記上アームスイッチである請求項１〜１５のいずれか１項に記載のスイッチの駆動回路。
18. 前記電力変換器及び直流電源（１１）を備えるシステムに適用され、
    前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチの直列接続体のそれぞれは、前記直流電源に並列接続されており、
    前記下アームスイッチの出力端子から前記直流電源の低電位側端子までの電気経路のインダクタンスが、前記上アームスイッチの出力端子から前記下アームスイッチの入力端子までの電気経路のインダクタンスよりも大きくされている請求項１７に記載のスイッチの駆動回路。
19. 前記電流検出部は、
    前記上ダイオード部が前記自ダイオード部とされてかつ前記下ダイオード部が前記対向ダイオード部とされる場合において、前記上ダイオード部に流れる還流電流値を上アーム電流検出値として検出する上アーム検出部（ＤＨａ，ＤＨｂ，４０ａ，４０ｂ）と、
    前記下ダイオード部が前記自ダイオード部とされてかつ前記上ダイオード部が前記対向ダイオード部とされる場合において、前記下ダイオード部に流れる還流電流値を下アーム電流検出値として検出する下アーム検出部（ＤＬａ，ＤＬｂ，８０ａ，８０ｂ）と、を有し、
    前記電流算出部は、
    前記上アーム電流検出値に基づいて、前記アンバランス電流値として、複数の前記上ダイオード部の間において生じている還流電流値の差である上アーム電流値を算出する上アーム算出部（４１）と、
    前記下アーム電流検出値に基づいて、前記アンバランス電流値として、複数の前記下ダイオード部の間において生じている還流電流値の差である下アーム電流値を算出する下アーム算出部（８１）と、を有し、
    前記制御部は、前記下アームスイッチがオフ駆動からオン駆動に切り替えられる場合に複数の前記上アームスイッチの出力端子間に生じる電位差の抑制度合いが、前記上アーム電流値が小さいときよりも前記上アーム電流値が大きいときに大きくなるように、前記下アームスイッチの駆動態様を変更する処理を行い、前記上アームスイッチがオフ駆動からオン駆動に切り替えられる場合に複数の前記下アームスイッチの出力端子間に生じる電位差の抑制度合いが、前記下アーム電流値が小さいときよりも前記下アーム電流値が大きいときに大きくなるように、前記上アームスイッチの駆動態様を変更する処理を行う請求項３〜６，８〜１５のいずれか１項に記載のスイッチの駆動回路。
20. 前記電流算出部は、複数の前記自ダイオード部それぞれの還流電流値のうち、最大の還流電流値と最小の還流電流値との差を前記アンバランス電流値として算出する請求項３〜６，８〜１５，１９のいずれか１項に記載のスイッチの駆動回路。

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