JP4811118B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
図1(a)に示すように、DC/DCコンバータ10は、2個の電力用のスイッチング素子Q1,Q2が直流電源11に直列に接続されている。スイッチング素子Q1のソース及びスイッチング素子Q2のドレインの接続点と、直流電源11のマイナス端子との間にはコイル(リアクトル)L及びコンデンサCが直列に接続されている。コンデンサCの一方の端子にはプラス側の出力端子12aが設けられ、他方の端子にはマイナス側の出力端子12bが設けられている。そして、両出力端子12a,12b間に負荷30が接続されるようになっている。
(1)DC/DCコンバータ10は基準電位がシステムのアース(GND)電位に対して浮動であるスイッチング素子Q1を備えており、スイッチング素子Q1のドライブ回路である上アームドライブ回路13は、スイッチング素子Q1に対して非絶縁で接続されるレベルシフト回路15を備えている。レベルシフト回路15は、ドライブ信号入力部16と、スイッチング素子Q1をONするときに入力される上アームドライブ信号Sdに対する正負逆の誤点弧防止信号Spが入力される誤点弧防止信号入力部17と、誤点弧防止信号Spに対応する信号を基準電位に対して反転させるNOT回路18を備えている。また、レベルシフト回路15は、上アームドライブ信号Sdに対応する信号と、NOT回路18で反転された反転信号とによりスイッチング素子Q1の駆動信号を生成するNAND回路19を備えている。従って、上アームのスイッチング素子Q1のソース電位がGND電位より低くなった場合の誤点弧を確実に防止することができる。
(3)誤点弧防止信号Spが正論理のEnable信号である。従って、DC/DCコンバータ10がスイッチング素子Q1のスイッチングを停止する状態にあるとき、誤点弧防止信号Spが入力されるトランジスタQ5とその上流の抵抗R2には電流が流れないため、誤点弧防止信号Spを負論理の信号とした場合に比較して、損失(発熱)が小さくなる。
(5)従来の上アームドライブ回路を生かして、誤点弧防止信号入力部17、NOT回路18及びNAND回路19を追加することで誤点弧を防止するレベルシフト回路15を構成した。従って、従来の構成を生かすことができる。
○ 降圧型のDC/DCコンバータ10に限らず、基準電位がシステムのアース(GND)電位に対して浮動である電力用のスイッチング素子を備えた電力変換装置に適用してもよい。例えば、図2に示すような昇圧型のDC/DCコンバータ40に適用したり、図3に示すようなインバータ41に適用したりしてもよい。インバータ41は、6個のスイッチング素子Q11,Q12,Q13,Q14,Q15,Q16と、3組の上アームドライブ回路42,43,44及び下アームドライブ回路45,46,47を備えている。
(1)請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記反転手段はNOT回路であり、前記生成手段はNAND回路である。
前記スイッチング素子への駆動信号を、前記スイッチング素子のON、OFFに対応するドライブ信号と、前記スイッチング素子をONするときに入力されるドライブ信号に対する正負逆の誤点弧防止信号とに基づいて、かつ前記誤点弧防止信号に対応する信号及び前記ドライブ信号に対応する信号のどちらか一方を前記基準電位に対して反転手段により反転させた反転信号と、前記誤点弧防止信号に対応する信号及び前記ドライブ信号に対応する信号のどちらか他方の信号とが同じレベルのときにスイッチング素子をONにするように生成する生成手段により生成し、前記反転手段及び前記生成手段をその基準電位が前記システムのアース電位に対して浮動の状態で作動させる電力変換装置におけるスイッチング素子への駆動信号発生方法。
Claims (3)
- 基準電位がシステムのアース電位に対して浮動である電力用のスイッチング素子を備え、前記基準電位にコイルの一端が接続され、前記コイルは、前記スイッチング素子がON時に当該コイルに流れた電流により、前記スイッチング素子がOFFになった直後も前記スイッチング素子がONのときと同じ向きに当該コイルに電流が流れるように接続されている電力変換装置であって、
前記スイッチング素子のドライブ回路は、前記スイッチング素子に対して非絶縁で接続されるレベルシフト回路を備え、
前記レベルシフト回路は、
前記スイッチング素子をONさせるときにLow信号で前記スイッチング素子をOFFさせるときにHigh信号であるドライブ信号が入力される、又は前記スイッチング素子をONさせるときにHigh信号で前記スイッチング素子をOFFさせるときにLow信号であるドライブ信号が入力されるドライブ信号入力部と、
少なくとも前記スイッチング素子をONするときに入力される前記ドライブ信号に対する正負逆の誤点弧防止信号が前記スイッチング素子をONするときに入力される誤点弧防止信号入力部と、
前記誤点弧防止信号に対応する信号及び前記ドライブ信号に対応する信号のどちらか一方を前記基準電位に対して反転させる反転手段と、
前記誤点弧防止信号に対応する信号及び前記ドライブ信号に対応する信号のどちらか他方の信号と前記反転手段で反転された反転信号とにより前記スイッチング素子の駆動信号を前記基準電位に対して生成する生成手段と
を備えている電力変換装置。 - 前記ドライブ信号は負論理の信号である請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記誤点弧防止信号はEnable信号又はDisable である請求項1に記載の電力変換装置。
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