[发明专利]逆变器电路和电力转换装置

说明书

提供即使在使用了SJ‑MOSFET等寄生电容较大的开关元件的情况下，也能够抑制浪涌电压的逆变器电路和电力转换装置。电力转换装置(1)具有的逆变器电路(10)具有全桥逆变器部(11)和短接部(12)，短接部(12)具有开关元件(Q5、Q6)以及与开关元件(Q5、Q6)连接的钳位元件(D3、D4)。并且，通过钳位元件(D3、D4)，能够抑制向开关元件(Q5、Q6)施加浪涌电压等过大的电压。

技术领域

本发明涉及具有使来自全桥逆变器的输出短接的短接部的逆变器电路以及电力转换装置。

背景技术

例如，在将通过太阳能电池的发电获得的直流输出转换为交流的逆变器等电力转换装置中，使用了将全桥逆变器和进行短接的开关元件进行组合后得到的HERIC电路(例如，参照专利文献1)。

另外，作为在电力转换装置等的装置中使用的开关元件，关注的是具有超结结构的SJ-MOSFET(Super Junction Metal-Oxide-Semiconductor Field effecttransistor)。

图1是示意性地示出MOSFET的内部结构的概要截面图。图1的(a)是具有超结结构的SJ-MOSFET，图1的(b)是用于比较而示出的以往类型的MOSFET。SJ-MOSFET是在漂移层上具有被称作超结结构的周期性的p-n列结构的MOSFET。在以往类型的MOSFET中，耗尽层是以截止状态从p基极底部向低密度n层(漂移层)中纵向延伸的，与此相对，在超结结构中，耗尽层是从纵向延伸的p-n结横向延伸的。

在这样形成的SJ-MOSFET中，即使提高作为电流通路的n层的密度也容易耗尽，因此，具有能够一边确保截止状态下的高耐压、一边使导通电阻下降到以往类型的MOSFET的1/100以下的特征。并且，SJ-MOSFET自1997年公布以来，一直进行着积极地开发。例如，随着晶体生长、加工技术等技术的进步，超结结构的横向的精细化取得了进展，由此，能够增大纵横比，实现了每单位面积的导通电阻的进一步降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：德国专利申请公开第10221592号说明书

发明内容

发明要解决的课题

然而，SJ-MOSFET成本较低且导通电阻较小，可以期待作为高效的器件，另一方面，也存在寄生电容较大、内置二极管的反向恢复特性差的课题。

图2是示出逆变器的一例的电路图。图2所示的逆变器是一种HERIC电路，其具有：使用了开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的全桥逆变器部；以及使用了以导通方向为相反方向的方式两组并联地进行布线的开关元件Q5、Q6的短接部。在图2所示的HERIC电路中，为了使从开关元件Q5导通的循环状态切换到电力电压动作而使开关元件Q1、Q4导通时，向在循环状态下没有被施加电压的循环电路(短接部)的开关元件Q6施加输入电压。当没有被施加电压的开关元件Q6被施加了输入电压时，通过开关元件Q6的寄生电容和布线的寄生电感而产生谐振。此时，如果开关元件Q6的寄生电容较大，则各器件可能因谐振导致的浪涌电压而发生损坏。

本发明是鉴于该情况而完成的，在使来自全桥逆变器的输出短接的短接部中，开关元件与钳位元件连接。由此，本发明的目的在于提供能够抑制浪涌电压等过大电压带来的影响的逆变器电路以及具有这样的逆变器电路的电力转换装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的逆变器电路具有将来自全桥逆变器的输出短接的短接部，其特征在于，所述短接部具有：开关元件；以及钳位元件，其与所述开关元件连接。

另外，逆变器电路具有将来自全桥逆变器的输出短接的短接部，其特征在于，所述短接部具有：串联连接的整流元件和开关元件；以及钳位元件，其连接在所述整流元件与所述开关元件之间。