[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：第1二极管(D1)，阳极及阴极分别与输入端子(T0)及第1输出端子(T1)连接；第2二极管(D2)，阳极及阴极分别与第2输出端子(T2)及输入端子连接；第1晶体管(Q1)，连接在第1输出端子与输入端子之间；第2晶体管(Q2)，连接在输入端子与第2输出端子之间；以及双向开关，连接在输入端子与第3输出端子(T3)之间，包括第3二极管～第6二极管(D3～D6)以及第3晶体管(Q3)。第1二极管、第2二极管以及第3晶体管分别由宽带隙半导体形成，第1晶体管及第2晶体管和第3二极管～第6二极管分别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恢复损耗的降低。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，实现低成本化。

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、成本变高的问题。并且，四个晶体管中的损耗大。

因此，本发明的主要目的在于提供小型、低成本、低损耗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；第1晶体管，连接在第1输出端子与输入端子之间；第2晶体管，连接在输入端子与第2输出端子之间；以及第1双向开关，连接在输入端子与第3输出端子之间；以及第1双向开关，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3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3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3晶体管的第2电极连接。第1二极管、第2二极管以及第3晶体管分别由宽带隙半导体形成。第1晶体管、第2晶体以及第3二极管～第6二极管分别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三个晶体管和六个二极管构成。因此，由于半导体元件的数目比以往少，因此能够实现装置的小型化、低成本化。并且，由于进行反向恢复动作的第1及第2二极管以及将大电流进行开关的第3晶体管均由宽带隙半导体形成，因此能够实现开关损耗以及恢复损耗的降低。由于不进行反向恢复动作的第3～第6二极管以及将小电流进行开关的第1及第2晶体管均由宽带隙半导体以外的半导体形成，因此能够实现低成本化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的转换器的结构的电路图。

图2是表示对图1所示的晶体管进行控制的PWM信号的波形的时序图。

图3是说明图1所示的晶体管的开关损耗的时序图。

图4是表示图1所示的转换器所包含的半导体模块的结构的框图。