[发明专利]转换器以及使用该转换器的电力转换装置

说明书

转换器具备阳极和阴极分别与输入端子(T0)以及第1输出端子(T1)连接的第1二极管(D1)；阳极和阴极分别与第2输出端子(T2)以及输入端子(T0)连接的第2二极管(D2)；以及被连接在输入端子(T0)和第3输出端子(T3)之间的双向开关。双向开关包括第3二极管～第6二极管(D3～D6)以及晶体管(Q1)。第1二极管(D1)、第2二极管(D2)以及晶体管(Q)的各个由宽带隙半导体形成，第3二极管～第6二极管(D3～D6)的各个由宽带隙半导体以外的半导体形成。

技术领域

本发明涉及转换器以及使用该转换器的电力转换装置，特别涉及将交流电压转换成第1～第3直流电压的转换器以及使用该转换器的电力转换装置。

背景技术

在日本特开2011-78296号公报(专利文献1)中公开了转换器，该转换器具备四个晶体管和六个二极管，并将交流电压转换为高电压、低电压以及中间电压。在该转换器中，通过将六个二极管中的进行反向恢复动作的两个二极管由宽带隙半导体形成来实现降低恢复损失。并且，通过由宽带隙半导体以外的半导体形成不进行反向恢复动作的四个二极管，实现低成本。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-78296号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在以往的转换器中，由于半导体元件的数目多，因此存在装置大型化、成本高的问题。并且，四个晶体管中的损失大。

正因为如此，本发明的主要目的在于提供小型、低成本、低损失的转换器以及使用该转换器的电力转换装置。

用于解决课题的手段

本发明涉及的转换器将被施加到输入端子的交流电压转换为第1直流电压～第3直流电压，并分别输出到第1输出端子～第3输出端子，所述转换器包括：第1二极管，其阳极和阴极分别与输入端子和第1输出端子连接；第2二极管，其阳极和阴极分别与第2输出端子和输入端子连接；以及第1双向开关，被连接在输入端子与第3输出端子之间。第1直流电压比第2直流电压高，第3直流电压是第1直流电压与第2直流电压的中间电压。第1双向开关包括第3二极管～第6二极管以及第1晶体管。第3二极管和第4二极管的阳极分别与输入端子和第3输出端子连接，它们的阴极均与第1晶体管的第1电极连接。第5二极管和第6二极管的阴极分别与输入端子和第3输出端子连接，它们的阳极均与第1晶体管的第2电极连接。第1晶体管以预先确定的周期被导通和截止。第1二极管、上述第2二极管以及上述第1晶体管的各个由宽带隙半导体形成。第3二极管～第6二极管的各个由宽带隙半导体以外的半导体形成。

发明效果

本发明涉及的转换器由一个晶体管和六个二极管构成。因此，由于与以往相比半导体元件的数目少，因此能够实现装置的小型化、低成本化。并且，由于由宽带隙半导体形成进行反向恢复动作的第1以及第2二极管以及对电流进行开关的第1晶体管，因此能够实现开关损耗以及恢复损失的降低。由于由宽带隙半导体以外的半导体形成不进行反向恢复动作的第3～第6二极管，因此能够实现低成本化。

附图说明

图1是示出基于本发明的实施方式1的转换器的构成的电路图。

图2是示出对图1所示的晶体管进行控制的PWM信号的波形的时序图。

图3是用于说明图1所示的晶体管的开关损耗的时序图。

图4是示出图1所示的转换器所包含的半导体模块的构成的框图。

图5是示出具备图1所示的转换器的无停电电源装置的构成的电路框图。

图6是示出基于本发明的实施方式2的无停电电源装置所包括的逆变器的构成的电路图。