[其他]电动机驱动装置以及具备该电动机驱动装置的电动机

说明书

技术领域

本实用新型特别涉及一种作为高耐压IC(HighVoltageIC)而利用的电平移位电路。电平移位电路使用于可控半导体所包含的控制电极。

可控半导体使用于在对电力进行逆变换时使用的桥电路。特别是在构成桥电路的上侧臂的半导体开关中使用可控半导体。例如通过PWM逆变器、电动机驱动装置等来进行电力的逆变换。可控半导体所包含的控制电极具有对于所输入的控制信号成为电位基准的电极。成为电位基准的电极是发射极、源极等。成为电位基准的电极相对于地(ground)等共同电位发生变动。用于使可控半导体导通(ON)/截止(OFF)的控制信号被传递到可控半导体所包含的控制电极。电平移位电路不与连接于共同电位的电路进行电位绝缘而对可控半导体所包含的控制电极传递控制信号。

背景技术

以往，在通过PWM逆变器等对电力进行逆变换时使用桥电路。半导体开关构成桥电路的上侧臂。电力逆变换是指将直流变换为交流。近年来，如专利文献1那样，在用于使半导体开关导通/截止的电路中使用电平移位电路。电平移位电路不进行利用变压器、光电耦合器等的电位绝缘。如果使用电平移位电路，则能够降低成本。

图6是以往的电动机驱动装置的结构图。以往的电动机驱动装置中使用电平移位电路。如图6所示，用于电力逆变换的桥电路中作为上侧臂的IGBT17与作为下侧臂的IGBT18串联连接。一个相的桥电路包括IGBT17和IGBT18。一个相的桥电路位于主要的直流电源Vdc与共同电位COM之间。也将直流电源Vdc称为正极侧、将共同电位COM称为负极侧。直流电源Vdc例如被施加400V的高电压。

输出端子104为IGBT17的发射极与IGBT18的集电极的连接点。如果IGBT17与IGBT18交替地导通/截止，则生成交流电力。在输出端子104处输出交流电力来作为所生成的输出电压OUT。

作为辅助的直流电源E2的负极连接于共同电位COM。直流电源E2也称为驱动器电源。直流电源E2例如供给15V的电压。驱动器20用于使下侧臂的IGBT18导通/截止。驱动器20位于直流电源E2与共同电位COM之间。

除此以外，图6中示出了电平移位电路。电平移位电路用于使上侧臂的IGBT17导通/截止。电平移位电路包括高耐压MOSFET1和高耐压MOSFET2。

高耐压MOSFET1的输入端子25接收由其它电路生成的导通信号。当高耐压MOSFET1接收到导通信号时，高耐压MOSFET1变为导通。如果高耐压MOSFET1变为导通，则在负载电阻3处产生压降。以负载电阻3处产生的压降为信号，IGBT17变为导通。

高耐压MOSFET2的输入端子26与上述同样地，接收由其它电路生成的截止信号。当高耐压MOSFET2接收到截止信号时，高耐压MOSFET2变为截止。如果高耐压MOSFET2变为截止，则在负载电阻4处产生压降。以负载电阻4处产生的压降为信号，IGBT17变为截止。

通常，高耐压MOSFET1与高耐压MOSFET2彼此同样地构成。同样地，负载电阻3与负载电阻4也彼此同样地构成。与负载电阻3并联地连接有恒压二极管5。同样地，与负载电阻4并联地连接有恒压二极管6。负载电阻3和负载电阻4通过限制过大的压降的产生来保护后述的NOT电路(非电路)8和NOT电路9等。

如图6所示，电平移位电路具有包括高耐压MOSFET1和高耐压MOSFET2的电路部分以及用虚线围起来的电路部分。

包括高耐压MOSFET1和高耐压MOSFET2的电路部分被输入以共同电位COM为基准电位的信号。共同电位COM是静止的。

用虚线围起来的电路部分以输出端子104处产生的输出电压OUT为基准电位来进行动作。用虚线围起来的电路部分的基准电位会发生变动。如果IGBT17和IGBT18导通/截止，则输出端子104的输出电压OUT发生变动。即，输出电压OUT的电位交替地追踪共同电位COM和主要的直流电源的电位Vdc。

在用虚线围起来的电路内存在作为辅助的直流电源E1。与直流电源E2同样地，直流电源E1也称为驱动器电源。