[发明专利]电力变换装置、马达驱动装置以及冷冻循环装置

说明书

具备：升压部(110)，具有并联地连接的多个级(120)，使来自电源(101)的电压升压；以及平滑部(130)，对升压得到的电压进行平滑化，多个级(120)各自具备：能量积蓄部(121)，从电源(101)接受电流，积蓄能量；开关部(122)，切换使来自能量积蓄部(121)的电流短路的路径的连接及切断；以及逆流防止部(123)，防止来自平滑部(130)的逆流，在多个级(120)中的至少1个级(120)设置有用于调整开关部(122)的开关特性的特性调整部(124)。

技术领域

本发明涉及电力变换装置、马达驱动装置以及冷冻循环装置。

背景技术

在使用逆变器的电动机驱动装置中，一般使用将从电力系统供给的交流电力变换为直流电力的转换器。作为转换器的方式，以驱动区域扩大、损耗降低或者功率因数改善为目的，使用能够控制向逆变器的输入电力的升压斩波器的情形多。

升压斩波器包括与电力系统连接的整流电路、电抗器、开关元件、反向阻断二极管以及电容器。开关元件以及电容器以跨越整流电路的输出的正负之间的方式连接。电抗器以连结整流电路输出的正侧和开关元件的方式配置。反向阻断二极管以使电流从开关元件的正侧流向电容器的正侧的方式配置。

开关元件进行通过导通而使整流电路的输出短路的电源短路动作。由于电源短路动作在电抗器流过的电流上升，能量被充电到电抗器。在该状态下使开关元件断开时，在电抗器流过的电流减少，依照v＝L×di/dt，产生电压。

如果电抗器的电压比电容器的端子电压更高，则二极管导通，朝向电容器流过电流，被充电到电容器。在电抗器的能量释放完时，电压降低，在电抗器电压比电容器端子电压低的时间点，反向阻断二极管换流，防止电流的逆流。由此，确保电容器的电压。

反复以上的动作，对电容器充电，从而电容器的端子电压比电源电压上升。由此，升压斩波器能够控制向逆变器的输入电压。

在此，在升压斩波器中为了降低损耗，使转换器自身低损耗化是重要的。特别是，在升压斩波器中，在用于电压控制所需的电源短路动作的开关元件中发生开关损耗，所以要求将其降低。

开关损耗依赖于开关速度，所以能够应用使用碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)或者氧化镓(Ga₂O₃)等开关速度快的半导体的开关元件来降低。

但是，在使用开关速度快的开关元件时，噪声有时相应地增加。例如，由于开关在开关元件自身中发生的振铃(ringing)或者由于在反向阻断二极管换流时产生的恢复电流引起的振铃等易于成为噪声。

因此，为了降低噪声，采取各种对策。例如，专利文献1公开了如下装置：为了使MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)的开关噪声降低，在漏极-栅极之间以及栅极-源极之间插入电容器，用电容调整开关元件调整电容，抑制浪涌的发生量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-059920号公报

发明内容

然而，在使用GaN等器件来构成升压部的情况下，器件的开关速度快，所以存在易于受到电子基板的布线电感等的影响这样的课题。

特别是，在将包括电抗器、开关元件以及二极管的级并联地连接多个来构成升压部的情况下，由于显著的开关特性的相异，有时噪声增加，升压效率恶化。

因此，本发明的1个或者多个方式的目的在于防止并联连接有多个级的升压部中的升压效率的恶化。