JP5318692B2 - Power converter - Google Patents

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Description

本発明は電力変換装置に関し、例えばモータの駆動装置に適した電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power converter, for example, a power converter suitable for a motor driving device.

従来の電力変換装置(インバータ装置、コンバータ装置など)としては、図４、図５、図６のような回路があげられる。   Conventional power conversion devices (inverter devices, converter devices, etc.) include circuits as shown in FIGS.

図４の回路は主に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の下側スイッチング素子(４−ＳＷ１、４−ＳＷ３、４−ＳＷ５）及び上側スイッチング素子(４−ＳＷ２、４−ＳＷ４、４−ＳＷ６)と、下側スイッチング素子を駆動するための下側ゲート駆動回路(下側スイッチング素子４−ＳＷ１に対応した４−Ｇ１のみ図示）、上側スイッチング素子を駆動するための上側ゲート駆動回路(上側スイッチング素子４−ＳＷ２に対応した４−Ｇ２のみ図示）、それぞれのゲート駆動回路を動作させるための直流電源回路(４−Ｅ１)を有する(特許文献１参照)。   The circuit of FIG. 4 mainly includes lower switching elements (4-SW1, 4-SW3, 4-SW5) and upper switching elements (4-SW2, 4-SW4, U-phase, V-phase, and W-phase). 4-SW6), a lower gate drive circuit for driving the lower switching element (only 4-G1 corresponding to the lower switching element 4-SW1 is shown), and an upper gate drive circuit for driving the upper switching element (Only 4-G2 corresponding to the upper switching element 4-SW2 is shown), and has a DC power supply circuit (4-E1) for operating each gate drive circuit (see Patent Document 1).

図４の回路の特徴は、上側ゲート駆動回路（４−Ｇ２）の電源を、抵抗（４−Ｒ１）、ダイオード（４−Ｄ１）、コンデンサ（４−Ｃ１）から成る上側ブートストラップ回路（４−Ｂ１）により実現していることである。例えば下側スイッチング素子（４−ＳＷ１）がオンしている時に二点鎖線の矢印Ａの経路で上側ブートストラップ回路（４−Ｂ１）のコンデンサ(４−Ｃ１)を充電することで上側ゲート駆動回路（４−Ｇ２）の電源を作り出している。   The circuit of FIG. 4 is characterized in that the upper gate drive circuit (4-G2) is powered by an upper bootstrap circuit (4-R1) comprising a resistor (4-R1), a diode (4-D1), and a capacitor (4-C1). This is realized by B1). For example, when the lower switching element (4-SW1) is on, the upper gate drive circuit is charged by charging the capacitor (4-C1) of the upper bootstrap circuit (4-B1) through the path indicated by the two-dot chain line arrow A. The power source of (4-G2) is created.

しかし、この回路は正電圧の電源のみを電源として作り出すものであるためゲート駆動回路（４−Ｇ１、４−Ｇ２）のゲート駆動指令電圧△Ｖｇｄ、△Ｖｇｕを零ボルト以下にはできず、ノイズの影響により誤動作することが十分考えられる。   However, since this circuit produces only a positive voltage power supply as the power supply, the gate drive command voltages ΔVgd and ΔVgu of the gate drive circuits (4-G1, 4-G2) cannot be reduced to zero volts or less, and noise is generated. It is fully considered that malfunction occurs due to the influence of

図５の回路は、図４の回路に、ゲート駆動回路（４−Ｇ１、４−Ｇ２）の電源としてそれぞれ負電圧電源回路(５−Ｅ２、５−Ｅ３)を追加した構成となっている。なお、図５において、図４に示された要素と同じ要素には同じ参照番号を付して詳しい説明は省略する。負電圧電源回路はＤＣ／ＤＣコンバータ回路、コンデンサを含み、上側についてはＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれのゲート駆動回路に追加されるがＶ相、Ｗ相については図示を省略しており、下側についてはＵ相、Ｖ相、Ｗ相のゲート駆動回路で共用される。   The circuit of FIG. 5 has a configuration in which negative voltage power supply circuits (5-E2, 5-E3) are added to the circuit of FIG. 4 as power supplies of the gate drive circuits (4-G1, 4-G2), respectively. 5, the same elements as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The negative voltage power supply circuit includes a DC / DC converter circuit and a capacitor. The upper side is added to the gate drive circuit of each of the U phase, V phase and W phase, but the V phase and W phase are not shown. The lower side is shared by the U-phase, V-phase, and W-phase gate drive circuits.

図５の回路の特徴は、Ｕ相について言えば、負電圧電源回路(５−Ｅ２、５−Ｅ３)を追加することでゲート駆動指令電圧（△Ｖｇｄ、△Ｖｇｕ）を負電圧にもできるためノイズによる誤動作を防止することができる。   The feature of the circuit of FIG. 5 is that, for the U phase, the gate drive command voltages (ΔVgd, ΔVgu) can be made negative by adding negative voltage power supply circuits (5-E2, 5-E3). It is possible to prevent malfunction due to noise.

しかし、上側のＵ、Ｖ、Ｗの各相と下側にそれぞれ、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を含む負電圧電源回路を、合計４個追加する必要があるため部品点数の増加、サイズアップなどが問題となる。   However, it is necessary to add a total of four negative voltage power supply circuits including a DC / DC converter circuit on each of the upper U, V, and W phases and on the lower side. It becomes.

図６の回路は、図５の回路に対してゲート駆動回路を動作させるための電源(Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３)をトランス６１及び平滑回路（６−Ｃ４、６−Ｃ５、６−Ｃ２）によって作り出している。また、上側ゲート駆動回路の負電圧電源回路（図５の５−Ｅ３）を、ダイオード（６−Ｄ２）、抵抗（６−Ｒ２）、コンデンサ（６−Ｃ３）から成る上側ブートストラップ回路（６−Ｂ１）に変更し、下側の負電圧電源回路（図５の５−Ｅ２）は削除した構成となっている(特許文献２参照)。なお、上側ブートストラップ回路（６−Ｂ１）と同じものがＶ相、Ｗ相のゲート駆動回路のそれぞれにも設けられる。図６において、図５に示された要素と同じ要素には同じ参照番号を付して詳しい説明は省略する。   In the circuit of FIG. 6, the power source (E1, E2, E3) for operating the gate driving circuit with respect to the circuit of FIG. 5 is generated by the transformer 61 and the smoothing circuit (6-C4, 6-C5, 6-C2). ing. Further, the negative voltage power supply circuit (5-E3 in FIG. 5) of the upper gate drive circuit is replaced with an upper bootstrap circuit (6- B1), and the lower negative voltage power supply circuit (5-E2 in FIG. 5) is omitted (see Patent Document 2). The same thing as the upper bootstrap circuit (6-B1) is also provided in each of the V-phase and W-phase gate drive circuits. 6, the same elements as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図６の回路の特徴は、Ｕ相について言えば、上側ブートストラップ回路(６−Ｂ１)により上側ゲート駆動回路（４−Ｇ２）の電源として負電圧の電源を作り出していることである。上側スイッチング素子（４−ＳＷ２）がオンしている時に二点鎖線で示す矢印Ｂの経路でコンデンサ（６−Ｃ３）を充電することで上側ゲート駆動回路（４−Ｇ２）の電源として負電圧の電源を作り出している。このようにして上側ブートストラップ回路により、上側ゲート駆動回路のための負電圧電源を作り出すことでノイズによる誤動作を防止することができる。   The feature of the circuit of FIG. 6 is that, for the U phase, a negative voltage power source is created as a power source for the upper gate drive circuit (4-G2) by the upper bootstrap circuit (6-B1). When the upper switching element (4-SW2) is turned on, the capacitor (6-C3) is charged through the path indicated by an arrow B indicated by a two-dot chain line, thereby providing a negative voltage as a power source for the upper gate drive circuit (4-G2) Creating a power supply. Thus, the upper bootstrap circuit creates a negative voltage power supply for the upper gate drive circuit, thereby preventing malfunction due to noise.

しかし、サイズアップやコスト増になりやすいトランス６１を用いなければならないことが問題としてあげられる。   However, the problem is that the transformer 61, which tends to increase in size and cost, must be used.

実開平２−４９３８８号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-49388 特許第３５８１８０９号公報Japanese Patent No. 3581809

上記のように、電力変換装置(インバータ装置やコンバータ装置など)のスイッチング素子を駆動させるゲート駆動回路は、ノイズによる誤動作や短絡を防止するために負電圧電源回路を追加することが多い。しかし負電圧電源回路を追加することは部品の増加や大型化につながるため望ましいことではない。   As described above, a gate drive circuit that drives a switching element of a power conversion device (such as an inverter device or a converter device) often includes a negative voltage power supply circuit in order to prevent malfunction or short circuit due to noise. However, adding a negative voltage power supply circuit is not desirable because it leads to an increase in the number of parts and an increase in size.

本発明は、ノイズによる誤動作や短絡を防止して安全に駆動できるゲート駆動回路を有する電力変換装置をより少ない部品と簡単な構成で実現することを課題としている。   An object of the present invention is to realize a power conversion device having a gate drive circuit that can be safely driven by preventing malfunction and short circuit due to noise with fewer components and a simple configuration.

本発明の態様によれば、上側のスイッチング素子を駆動する上側ゲート駆動回路と、下側のスイッチング素子を駆動する下側ゲート駆動回路と、を有する電力変換装置において、前記下側ゲート駆動回路の負電圧電源を作り出す下側ブートストラップ回路を備えたことを特徴とする電力変換装置が提供される。   According to an aspect of the present invention, in a power conversion device including an upper gate drive circuit that drives an upper switching element and a lower gate drive circuit that drives a lower switching element, the lower gate drive circuit includes: There is provided a power conversion device including a lower bootstrap circuit for generating a negative voltage power source.

上記の態様による電力変換装置においては、前記下側ブートストラップ回路を、前記下側のスイッチング素子及び前記上側のスイッチング素子に共通の直流電源と前記下側のスイッチング素子との間に、前記下側のスイッチング素子から見てコンデンサ、抵抗、ダイオードの順で直列接続して構成することが望ましい。   In the power conversion device according to the above aspect, the lower bootstrap circuit is connected between the lower switching element and the lower switching element between the DC power source common to the lower switching element and the upper switching element. It is desirable that the capacitor, resistor, and diode are connected in series in this order when viewed from the switching element.

本発明の態様による電力変換装置は、三相の場合、前記上側のスイッチング素子と前記上側ゲート駆動回路、及び前記下側のスイッチング素子と前記下側ゲート駆動回路は三相の相別に設けられ、前記下側ブートストラップ回路は三相の前記下側のゲート駆動回路に共通の１つであり、三相の前記上側ゲート駆動回路の負電圧電源を作り出す上側ブートストラップ回路を相別に備える。   In the case of a three-phase power converter according to an aspect of the present invention, the upper switching element and the upper gate drive circuit, and the lower switching element and the lower gate drive circuit are provided for three phases. The lower bootstrap circuit is one common to the three-phase lower gate driving circuit, and includes an upper bootstrap circuit for generating a negative voltage power source for the three-phase upper gate driving circuit.

上記の態様による電力変換装置においては、前記直流電源に代えて、トランス及び平滑回路を備えるようにしても良い。   The power conversion device according to the above aspect may include a transformer and a smoothing circuit instead of the DC power supply.

上記の態様による電力変換装置においては更に、前記三相の上側ゲート駆動回路に共通に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を含む追加の負電圧電源回路と、コンデンサ、抵抗、ダイオードを直列接続してなる追加のブートストラップ回路と、を備えるようにしても良い。   In the power conversion device according to the above aspect, an additional negative voltage power supply circuit including a DC / DC converter circuit, a capacitor, a resistor, and a diode are connected in series in common with the three-phase upper gate drive circuit. The bootstrap circuit may be provided.

本発明の好ましい適用例としては、上記のいずれかの電力変換装置を備えた、フォークリフトモータ用の電力変換装置があげられる。   As a preferable application example of the present invention, there is a power conversion device for a forklift motor including any one of the above power conversion devices.

本発明によれば、ノイズによる誤動作及び短絡を防止するために、上側の負電圧電源回路だけでなく、下側の負電圧電源回路もブートストラップ回路により実現することで小型化、部品点数の削減が実現できる。   According to the present invention, in order to prevent malfunction and short circuit due to noise, not only the upper negative voltage power supply circuit but also the lower negative voltage power supply circuit is realized by a bootstrap circuit, thereby reducing the size and the number of components. Can be realized.

本発明によるゲート駆動回路の適用例のうち、図５の電力変換装置に対応する第１の実施形態を示した図である。It is the figure which showed 1st Embodiment corresponding to the power converter device of FIG. 5 among the application examples of the gate drive circuit by this invention. 本発明によるゲート駆動回路の適用例のうち、図６の電力変換装置に対応する第２の実施形態を示した図である。It is the figure which showed 2nd Embodiment corresponding to the power converter device of FIG. 6 among the application examples of the gate drive circuit by this invention. 本発明によるゲート駆動回路の適用例のうち、図２の電力変換装置をトランスレス化した第３の実施形態を示した図である。It is the figure which showed 3rd Embodiment which made the power converter of FIG. 2 transformerless among the example of application of the gate drive circuit by this invention. 従来技術によるゲート駆動回路の第１の適用例としての電力変換装置を示した図である。It is the figure which showed the power converter device as the 1st application example of the gate drive circuit by a prior art. 従来技術によるゲート駆動回路の第２の適用例としての電力変換装置を示した図である。It is the figure which showed the power converter device as the 2nd application example of the gate drive circuit by a prior art. 従来技術によるゲート駆動回路の第３の適用例としての電力変換装置を示した図である。It is the figure which showed the power converter device as the 3rd application example of the gate drive circuit by a prior art.

図１を参照して、本発明による電力変換装置の第１の実施形態について説明する。   A first embodiment of a power conversion device according to the present invention will be described with reference to FIG.

第１の実施形態は、図５で説明した回路における下側の負電圧電源回路（図５の５−Ｅ２）を、図１に示すように、コンデンサ（１−Ｃ２）、抵抗（１−Ｒ２）、ダイオード（１−Ｄ２）から成る下側ブートストラップ回路（１−Ｂ２）に変更することで、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を必要とする従来の負電圧電源回路に比べて、部品点数の削減、小型化を実現している。勿論、下側ブートストラップ回路（１−Ｂ２）はＵ、Ｖ、Ｗの各相に共通であり、下側スイッチ素子と直流電源（１−Ｅ１）の正側との間に、下側スイッチ素子から見てコンデンサ−抵抗−順方向のダイオードの順に直列接続されるのが好ましい。   In the first embodiment, the lower negative voltage power supply circuit (5-E2 in FIG. 5) in the circuit described in FIG. 5 is replaced with a capacitor (1-C2), a resistor (1-R2) as shown in FIG. ), By changing to the lower bootstrap circuit (1-B2) composed of the diode (1-D2), the number of parts can be reduced compared to the conventional negative voltage power supply circuit that requires a DC / DC converter circuit, Miniaturization is realized. Of course, the lower bootstrap circuit (1-B2) is common to the U, V, and W phases, and the lower switch element is between the lower switch element and the positive side of the DC power supply (1-E1). It is preferable that the capacitors, resistors, and forward diodes are connected in series in this order.

図１の回路は、直流電源（１−Ｅ１）、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の下側スイッチング素子(１−ＳＷ１、１−ＳＷ３、１−ＳＷ５）及び上側スイッチング素子(１−ＳＷ２、１−ＳＷ４、１−ＳＷ６)と、下側スイッチング素子を駆動するための下側ゲート駆動回路(下側スイッチング素子１−ＳＷ１に対応した１−Ｇ１のみ図示）、上側スイッチング素子を駆動するための上側ゲート駆動回路(上側スイッチング素子１−ＳＷ２に対応した１−Ｇ２のみ図示）を有する。また、上側ゲート駆動回路（１−Ｇ２）の電源を、抵抗（１−Ｒ１）、ダイオード（１−Ｄ１）、コンデンサ（１−Ｃ１）から成る上側ブートストラップ回路（１−Ｂ１）に加えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路及びコンデンサ（１−Ｃ３）を含む上側の負電圧電源回路（１−Ｅ３）を備えることで実現している。上側の負電圧電源回路は、Ｖ相、Ｗ相のゲート駆動回路にも相別に備えられる。   The circuit of FIG. 1 includes a DC power supply (1-E1), a lower switching element (1-SW1, 1-SW3, 1-SW5) and an upper switching element (1- SW2, 1-SW4, 1-SW6), a lower gate driving circuit for driving the lower switching element (only 1-G1 corresponding to the lower switching element 1-SW1 is shown), and driving the upper switching element An upper gate driving circuit (only 1-G2 corresponding to the upper switching element 1-SW2 is shown). In addition, the power source of the upper gate drive circuit (1-G2) is added to the upper bootstrap circuit (1-B1) including the resistor (1-R1), the diode (1-D1), and the capacitor (1-C1). This is realized by including an upper negative voltage power supply circuit (1-E3) including a DC / DC converter circuit and a capacitor (1-C3). The upper negative voltage power supply circuit is also provided for each V-phase and W-phase gate drive circuit.

図１の回路は、Ｕ相について言えば、下側スイッチング素子（１−ＳＷ１）がオンしている時に二点鎖線の矢印Ｃの経路で下側ブートストラップ回路（１−Ｂ２）のコンデンサ(１−Ｃ２)を充電することで下側ゲート駆動回路（１−Ｇ１）の電源として負電圧の電源を作り出している。   In the circuit of FIG. 1, in terms of the U phase, when the lower switching element (1-SW1) is turned on, the capacitor (1 By charging -C2), a negative voltage power supply is created as a power supply for the lower gate drive circuit (1-G1).

図２を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図２の回路は、図１の回路に対してゲート駆動回路を動作させるための電源(Ｅ１、Ｅ２)を、直流電源（１−Ｅ１）に代えて、トランス２１及び平滑回路（２−Ｃ４、２−Ｃ５）によって作り出し、上側の負電圧電源回路（１−Ｅ３）に代えて、コンデンサ（２−Ｃ２）、抵抗（２−Ｒ２）、ダイオード（２−Ｄ２）から成る上側ブートストラップ回路（２−Ｂ１）を設けている。トランスの使用は高い電圧比を必要とする場合に適している。   In the circuit of FIG. 2, the power source (E1, E2) for operating the gate drive circuit with respect to the circuit of FIG. 1 is replaced with a DC power source (1-E1), and a transformer 21 and a smoothing circuit (2-C4, 2-C5), and instead of the upper negative voltage power supply circuit (1-E3), an upper bootstrap circuit (2) comprising a capacitor (2-C2), a resistor (2-R2), and a diode (2-D2) -B1). Use of a transformer is suitable when a high voltage ratio is required.

図２の回路は、Ｕ相の上側について言えば、上側スイッチング素子（１−ＳＷ２）がオンしている時に二点鎖線の矢印Ｂの経路で上側ブートストラップ回路（２−Ｂ１）のコンデンサ(２−Ｃ２)を充電することで上側ゲート駆動回路（１−Ｇ２）の電源として負電圧の電源を作り出している。   In the circuit of FIG. 2, regarding the upper side of the U-phase, the capacitor (2 of the upper bootstrap circuit (2-B1) in the path indicated by the two-dot chain line arrow B when the upper switching element (1-SW2) is on. By charging -C2), a negative voltage power supply is created as a power supply for the upper gate drive circuit (1-G2).

以上のように、図２の回路では、ゲート駆動回路の負電圧の電源を、上側、下側共に、ブートストラップ回路で実現して、部品点数の削減、小型化を実現している。図２において、図１に示された要素と同じ要素には同じ参照番号を付して詳しい説明は省略する。   As described above, in the circuit of FIG. 2, the negative voltage power source of the gate drive circuit is realized by the bootstrap circuit on both the upper side and the lower side, thereby reducing the number of parts and reducing the size. In FIG. 2, the same elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図３を参照して本発明の第３の実施形態について説明する。   A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図３は、図２の回路のトランスレス化を実現した回路である。   FIG. 3 is a circuit in which the transformer of FIG. 2 is realized.

図３において、図２のトランス２１に代えて図１の直流電源（１−Ｅ１）とし、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の上側スイッチング素子（１−ＳＷ２、１−ＳＷ４、１−ＳＷ６）に共通に、コンデンサ（３−Ｃ４）、ダイオード（３−Ｄ４）、抵抗（３−Ｒ４）から成る上側ブートストラップ回路(３−Ｂ１)と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を含む上側の負電圧電源回路(３−Ｅ２)を追加している。   3, the DC power source (1-E1) shown in FIG. 1 is used instead of the transformer 21 shown in FIG. 2, and U-phase, V-phase, and W-phase upper switching elements (1-SW2, 1-SW4, 1-SW6) are used. Commonly, an upper bootstrap circuit (3-B1) including a capacitor (3-C4), a diode (3-D4), and a resistor (3-R4), and an upper negative voltage power supply circuit including a DC / DC converter circuit ( 3-E2) is added.

このような構成とすることで、Ｕ相の上側について言えば、上側ブートストラップ回路(３−Ｂ１)は上側スイッチング素子（１−ＳＷ２）がオンしている時に二点鎖線の矢印Ｄの経路でコンデンサ(３−Ｃ４)を充電し、このコンデンサ(３−Ｃ４)を電源とした負電圧電源回路(３−Ｅ２)により必要な電圧をコンデンサ(３−Ｃ５）に作り出すことができ、図２の回路のトランスレス化を実現することができる。このような回路を構成することで１つの直流電源(１−Ｅ１)を基点として、上側及び下側ゲート駆動回路に必要な全ての電源を作り出すことが可能となり、必要最低限の部品点数とサイズで必要な電源を作り出すことが可能となる。   By adopting such a configuration, the upper bootstrap circuit (3-B1) is in the path indicated by the two-dot chain line arrow D when the upper switching element (1-SW2) is turned on, as far as the upper side of the U phase is concerned. The capacitor (3-C4) is charged, and a necessary voltage can be generated in the capacitor (3-C5) by the negative voltage power supply circuit (3-E2) using the capacitor (3-C4) as a power source. A transformer-less circuit can be realized. By constructing such a circuit, it becomes possible to create all the power sources necessary for the upper and lower gate drive circuits with one DC power source (1-E1) as a base point, and the minimum number of parts and size required. This makes it possible to create the necessary power supply.

以上の第１〜第３の実施形態による効果は以下の通りである。   The effects of the first to third embodiments are as follows.

従来の電力変換装置のゲート駆動回路は、ノイズによる誤動作を防止するために、各相のゲート駆動回路に負電圧電源回路を追加することが多く、部品の増加や大型化につながるため望ましいことではなかった。   In order to prevent malfunction due to noise, the gate drive circuit of the conventional power conversion device often adds a negative voltage power supply circuit to the gate drive circuit of each phase, which is desirable because it increases the number of parts and increases the size. There wasn't.

上記実施形態では、ノイズによる誤動作及び短絡を防止するために、上側の負電圧電源回路だけでなく、下側の負電圧電源回路もブートストラップ回路により実現することで小型化、部品点数の削減が実現できる。   In the above embodiment, in order to prevent malfunction and short circuit due to noise, not only the upper negative voltage power supply circuit but also the lower negative voltage power supply circuit is realized by a bootstrap circuit, thereby reducing the size and the number of components. realizable.

また、下側の負電圧電源回路もブートストラップ回路により実現する形態に、図３の実施形態のように、上側ブートストラップ回路（３−Ｂ１)と上側の負電圧電源回路(３−Ｅ２)を追加することで、トランスレスによる小型化、部品点数の削減が可能となる。これにより１つの電源を基点として必要な電源全てを構成することが可能となり、必要最低限の部品点数とサイズで必要な電源を作り出すことが可能な回路が実現できる。   Further, in the form in which the lower negative voltage power supply circuit is also realized by the bootstrap circuit, the upper bootstrap circuit (3-B1) and the upper negative voltage power supply circuit (3-E2) are provided as in the embodiment of FIG. By adding, it becomes possible to reduce the size and the number of parts by transformerless. As a result, all necessary power sources can be configured with one power source as a base, and a circuit capable of creating a necessary power source with the minimum number of parts and the size can be realized.

なお、上記のいずれの実施形態も、三相の場合について説明したが、単相にも適用可能であることは言うまでも無い。   In addition, although all said embodiment demonstrated the case of three phases, it cannot be overemphasized that it is applicable also to a single phase.

本発明は、インバータ装置やコンバータ装置などの電力変換装置全般に適用可能であり、モータの駆動装置、特にフォークリフトモータ用の電力変換装置に適している。   The present invention can be applied to all power conversion devices such as an inverter device and a converter device, and is suitable for a motor drive device, particularly a power conversion device for a forklift motor.

２１、６１ トランス     21, 61 transformer

Claims (3)

上側のスイッチング素子を駆動する上側ゲート駆動回路と、
下側のスイッチング素子を駆動する下側ゲート駆動回路と、を有する電力変換装置において、
前記下側ゲート駆動回路の負電圧電源を作り出す下側ブートストラップ回路を備え、
前記上側のスイッチング素子と前記上側ゲート駆動回路、及び前記下側のスイッチング素子と前記下側ゲート駆動回路は三相の相別に設けられ、
前記下側ブートストラップ回路は三相の前記下側のゲート駆動回路に共通の１つであり、
三相の前記上側ゲート駆動回路の負電圧電源を作り出す上側ブートストラップ回路を相別に備え、
更に、前記三相の上側ゲート駆動回路に共通に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路を含む追加の負電圧電源回路と、コンデンサ、抵抗、ダイオードを直列接続してなる追加のブートストラップ回路と、を備えたことを特徴とする電力変換装置。 An upper gate drive circuit for driving the upper switching element;
In a power converter having a lower gate drive circuit that drives a lower switching element,
A lower bootstrap circuit for creating a negative voltage power supply for the lower gate driving circuit ;
The upper switching element and the upper gate drive circuit, and the lower switching element and the lower gate drive circuit are provided in three phases,
The lower bootstrap circuit is one common to the three-phase lower gate driving circuit,
The upper bootstrap circuit that creates the negative voltage power supply of the upper gate drive circuit of three phases is provided for each phase,
In addition, an additional negative voltage power supply circuit including a DC / DC converter circuit and an additional bootstrap circuit formed by connecting a capacitor, a resistor, and a diode in series are provided in common with the three-phase upper gate drive circuit . A power converter characterized by that. 前記下側ブートストラップ回路を、前記下側のスイッチング素子及び前記上側のスイッチング素子に共通の直流電源と前記下側のスイッチング素子との間に、前記下側のスイッチング素子から見てコンデンサ、抵抗、ダイオードの順で直列接続して構成したことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。   The lower bootstrap circuit is connected between the lower switching element and a DC power supply common to the lower switching element and the upper switching element. The power converter according to claim 1, wherein the power converter is configured to be connected in series in the order of diodes. 請求項１または２に記載の電力変換装置を備えた、フォークリフトモータ用の電力変換装置。 The power converter device for forklift motors provided with the power converter device of Claim 1 or 2 .
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